KR200144811Y1 - 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기록 매체에 FM변조되어 기록된 영상신호(휘도신호) 재생시에, FM변조신호를 휘도신호로 복조하기 전에 재생된 FM신호의 고주파 열화를 감지하여 열화된 성분을 보상함으로써 고주파 열화에 따른 흑백반전현상을 제거하는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치에 관한 것으로서, 종래의 휘도신호처리장치의 구성요소인 고역여파기(10); FM복조기(40); 저역여파기(50);에 더하여 상기 고역여파기에서 여파된 신호의 고주파 열화를 감지하는 검출부(200); 상기 고역여파기(100)의 출력신호를 검출부(200)가 신호를 감지하는데 필요한 시간만큼 입력신호를 지연시켜 출력하는 지연소자(301); 상기 검출부(200)의 검출신호에 따라 출력되는 신호를 선택하는 선택스위치(302); 상기 선택스위치의 출력신호를 고역보상하여 상기 FM복조기(40)로 출력하는 고역보상기(303); 를 포함하여 구성되어, 상기 검출부(200)가 신호의 특정변화상태를 감지하는 결과에 따라 고역열화된 신호를 고역보상기(303)에서 선택적으로 보상함으로써 고역성분의 열화에 따른 흑백반전현상을 제거하는 효과가 있다.

Description

선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치

본 고안은 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기록 매체에 FM변조되어 기록된 신호를 재생하는 영상재생장치에 있어서, 재생된 FM신호의 고주파 열화를 감지하고 그 감지결과에 따라 열화된 고역주파수 신호를 보상 또는 보상하지 않음으로써 영상신호의 흑백반전현상을 제거하는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치에 관한 것이다.

영상신호가 차지하는 주파수 대역은 약 30㎐∼4㎒ 까지의 광범위한 영역이므로 음성신호의 기록처럼 신호를 그대로 헤드에 인가하여 기록하는 경우 정상적으로 신호를 복원할 수 없게된다. 따라서 영상신호중 휘도신호는 FM신호로 변환하여 기록하고 색신호는 저역 변환하여 기록하는 방식이 사용되고 있다.

기록매채(마그네틱 테이프등)에 기록된 영상신호는, 통상적으로 마그네틱 헤드에 의해 판독되고 휘도신호저리장치와 색신호처리장치에 입력되어 각각 처리되고 각각 처리된 상기 휘도신호 및 색신호는 다시 합성됨으로써 완전한 영상신호의 복원이 이루어지게 된다.

상기 통상의 휘도신호처리장치는 제1도에서와 같이 FM신호와 저주파의 반송 색신호가 혼합된 헤드부(1)의 출력신호로부터 재생FM 신호만을 추출하는 고역여파기(4); 상기 고역여파기(4)의 출력신호로부터 휘도신호를 복조하는 FM복조기(5); 및 상기 FM복조기(5)의 출력신호를 저역통과시키는 저역여파기(6);를 포함하여 구성된다. 또한 상기 색신호처리장치는 상기 헤드부(1)의 출력신호로부터 저역신호를 추출하는 저역여파기(7); 상기 저역여파기(7)의 출력신호를 고주파 신호로 변환하는 고역변환기(8); 상기 고역변환기(8)의 출력신호를 대역통과하는 대역여파기(9);로 구성된다.

상기의 구성요소이외에 제1도는, Tape 등의 기록매체에서 신호를 읽어서 출력하는 헤드부(1); 상기 헤드부(1)의 미약한 출력신호(통상 수mV 정도)를 일정수준이상 증폭하는 전치증폭기(2); 및 기록매체에서 재생되는 신호를 일정한 시간간격(30㎐)으로 순차적으로 전환함으로써 중복이나 결손이 없는 영상신호를 얻기 위한 스위칭회로(3);를 더 포함하여 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 영상기록 및 재생 장치에서, 영상신호를 기록하는 경우에 휘도신호를 FM신호로 변조하게 되는데, 휘도신호가 페데스텔 레벨(pedestal level)로 부터 100% 백신호(white signal)로 변하는 곳에서는 제3도의 (a)와 같은 스파이크(spike)가 발생하게 되며, 또한 신호대 잡음비(S/N 비)의 개선을 위하여 프리엠퍼시스(pre-emphasis)를 함으로써 신호가 상승하는 경우에도 휘도신호에 스파이크가 발생할 가능성이 높아진다. 제3도에서와 같이 스파이크가 발생하게되면 FM변조되는 신호는 제3도의 (b)와 같이 고주파의 신호를 많이 포함하게 된다. 제3도의 (b)와 같이 기록된 신호를 재생하게 되면, 헤드의 주파수 특성과 로터리 트랜스(rotary trans)의 특성 등, 자기(磁氣)매체를 이용한 재생의 성질에 의하여 제3도의 (c)와 같이 고주파 성분이 열화되어 상기 고역여파기(4)에 입력되며, 상기와 같이 고주파성분이 열화된 신호가 입력되면 제로크로싱(zero crossing)이 안되는 부분이 발생하게된다. 제로크로싱을 상실한 제3도의 (c)와 같은 FM 신호가 상기 FM복조기(5)에 의해 휘도신호로 복조되면 스파이크가 발생한 부분인 100%의 백신호가 제3도의 (d)와 같이 페데스텔 레벨이하로 복원되는 현상이 발생하게 되며, 따라서 상기와 같은 현상이 발생된 부분에서는 제3도의 (e)와 같이 화면의 흰부분등이 검게변하는 흑백반전현상인 흑노이즈(noise)가 발생한다. 또한 상기와 같은 흑백반전현상을 제거하기 위해 휘도신호에 고정적인 고역보상을 수행하게 되면 정상적인 휘도신호의 주파수 특성이 보상되어 오히려 백흑반전 즉 백노이즈가 발생할 수도 있다.

따라서, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기록매체에 기록된 신호를 재생함에 있어서 열화된 고주파 성분을 감지하여 선택적으로 보상함으로써 흑백반전현상을 제거하는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호 처리장치를 제공하는데 목적이 있는 것이다.

제1도는 영상재생장치의 개념적 구성도이고,

제2도는 제1도의 각 부분에서의 신호의 파형도로서,

(a)는 제1도의 (①)인점에서의 신호파형

(b)는 제1도의 (②)인점에서의 신호파형

(c)는 제1도의 (③)인점에서의 신호파형

(d)는 제1도의 (④)인점에서의 신호파형

(e)는 제1도의 (⑤)인점에서의 신호파형

(f)는 제1도의 (⑥)인점에서의 신호파형

제3도는 휘도신호가 급격히 변하는 부분에 대한, 녹화시의 FM변조 신호와 재생시의 FM변조 신호의 파형도로서,

(a)는 페데스텔 레벨레에서 100% 백색신호로는 변화하는 휘도신호이고,

(b)는 제3도의 (a)신호를 FM변조한 신호이고,

(c)는 제3도의 (b)신호를 기록후 재생한 신호이고,

(d)는 제3도의 (c)신호를 FM복조한 휘도신호이고,

제4도는 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치의 개념적 구성도이고,

제5도는 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치의 일실시예의 상세구성도이고,

제6도는 고역보상회로의 일실시예이고,

제7도는 고역보상회로의 주파수 특성도로서, ①은 고역보상후 주파수 특성도이고, ②는 고역보상회로의 주파수 특성도이고, ③은 고역보상이 없는 휘도신호복조 장치의 주파수 특성도이고,

제8도는 제5도의 각 부분에 있어서의 신호의 파형도로서,

(a)는 제5도의 (①)인 점에서의 신호파형도 이고,

(b)는 제5도의 (②)인 점에서의 신호파형도이고,

(c)는 제5도의 (③)인 점에서의 신호파형도 이고,

(d)는 제5도의 (④)인 점에서의 신호파형도 이고,

(e)는 제5도의 (⑤)인 점에서의 신호파형도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 헤드부 2 : 전치증폭기

3 : 스위칭회로 4, 10 : 고역여파기

5, 40 : FM 복조기 6, 7, 50 : 저역여파기

8 : 고역변환기 9 : 대역통과여파기

200 : 검출부 201 : 적분기

202 : 제 1 연산증폭기 203 : 제 2 연산증폭기

204, 301 : 지연소자 205 : 비교기

300 : 선택적 보상부 302 : 선택스위치

303 : 고역보상기

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 취도신호처리장치는, 재생FM 신호로부터 고역열화여부를 검출하는 검출수단; 및 상기 검출수단의 결과에 따라 재생FM 신호의 고주파 성분을 선택적으로 보상하는 선택적 고역보상수단; 을 포함하여 구성되는데 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치에서는, 종래의 고역여파기가 영상기록 및 재생장치의 헤드에 의해 판독된 신호중 FM 신호만을 여파하여 상기 검출수단으로 출력하게 되면, 상기 검출수단은 재생FM 신호에서 고역성분이 열화된 부분을 감지하고, 감지결과에 따른 제어신호를 상기 선택적 고역보상수단에 출력한다. 상기 선택적 고역보상수단은 고역여파기로부터 입력된 재생FM 신호를, 상기 검출수단에서 보상여부를 결정하기 위해 필요한 시간만큼 지연시키고, 상기 제어신호에 따라 상기 지연된 신호를 고역보상을 하거나 고역보상없이 출력한다. 상기 재생FM 신호를 고역보상하게 되면 고역성분만이 보상되어 열화전의 신호로 복원된다. 상기의 고역보상된 신호 또는 고역보상이 되지않은 신호는 종래의 FM복조기와 저역여파기를 거쳐 정상적인 휘도신호로 복원되게 되는 것이다.

이하에서는, 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치의 일실시예의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제4도는 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치가 포함된 휘도신호복조를 위한 개념적 구성도로서, FM변조된 휘도신호와 저역주파수의 반송 색신호가 혼합되어 있는 신호로부터 FM 신호만을 추출하는 고역통과여파기(10); 상기 고역통과된 신호를 검파하여 신호의 열화여부를 감지하여 보상여부를 결정하는 제어신호를 출력하는 검출부(200); 상기 검출부(200)의 제어신호에 의하여 고역통과된 신호를 선택적으로 고역보상하는 선택적 보상부(300); 상기 고역보상된 신호 또는 보상되지 않은 신호를 휘도신호를 복조하는 FM복조기(40); 상기 복조된 신호를 저역여파하는 저역여파기(50);로 구성된다.

제5도는 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치의 일실시예의 상세 구성도로서, 상기 검출부(200)는 FM변조된 휘도신호의 제로크로싱을 검출하는 적분기(201)의 출력신호에 대응하는 구형파를 생성하는 제1의 연산증폭기(202); FM변조된 휘도신호에 대응하는 구형파를 발생하는 제2 연산증폭기(203); 상기 제2 연산증폭기(203)의 구형파신호를 상기 적분기(201)에서 신호가 지연되는 시간만큼 지연시켜 출력하는 지연소자(204); 및 상기 제1 연산증폭기(202)의 구형파신호와 상기 지연소자(204)의 구형파신호를 비교하여 그 결과신호를 출력하는 비교기(205);로 구성되며, 상기 선택적 보상부(300)는 FM변조된 휘도신호를 상기 검출부(200)내의 지연소자(204)와 동일하게 신호를 지연시켜 출력하는 지연소자(301); 입력되는 신호의 고주파 성분만을 보상하여 상기 FM복조기(40)로 출력하는 고역보상기(303); 및 상기 지연소자(301)에서 지연된 신호를 상기 비교기(205)의 결과신호에 따라 상기 고역보상기(303)와 상기 FM 복조기(40)중 선택하여 출력하는 선택스위치(302);로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치의 일실시예의 동작은 다음과 같이 이루어지게 된다.

고역여파기(10)는 헤드부(1)가 판독한 FM변조된 휘도신호와 저역주파수의 반송 색신호로부터 휘도신호만을 추출한다. 상기 추출된 신호는 일부 고역성분이 열화되어 기록매체(Tape등)에 기록할 때의 신호와 일치하지 않고 일정부분이 왜곡되어 제8도의 (a)와 같은 파형이 된다. 제8도의 (a)와 같은 파형이 된다. 제8도의 (a)의 A부분이 고역성분이 열화된 부분이다.

상기 적분기(201)는 상기 고역통과여파기(10)에서 여파된 신호 중 고역주파수 성분이 열화되어 제로 크로싱이 되지 않는 부분을 검출하기 위하여 고역여파된 신호를 적분하여 제8도의 (b)와 같은 제로 크로싱된 파형의 신호를 만들어 낸다. 상기 적분기(201)에서 출력되는 신호는 입력되는 휘도신호에 비해 위상이 지연되므로 시간지연이 발생하게 된다. 상기 제1 연산증폭기(202)는 상기 적분기(201)의 출력신호를 일정레벨과 비교하여 상기 출력신호가 큰 경우에만 일정레벨의 크기를 갖는 제8도의 (c)와 같은 형태의 구형파를 출력한다.

한편, FM변조된 휘도신호를 직접 입력으로 하는 상기 제2 연산증폭기(203)는 입력신호를 일정레벨과 비교하여 입력신호가 큰 경우에만 일정레벨의 크기를 갖는 구형파를 출력한다. 상기 지연소자(204)는 상기 제2 연산증폭기(203)의 구형파신호를, FM변조된 휘도신호가 상기 적분기(201)에서 지연된 시간만큼 지연시켜 상기 적분기(201) 및 제1 연산증폭기(202)를 통과한 출력신호와 동위상의 제8도의 (d)와 같은 구형파 신호를 출력한다.

상기 비교기(205)는 상기 제1 연산증폭기(202)와 지연소자(204)에서 출력되는 구형파를 비교하여 상기 제1 연산증폭기(202)의 출력신호의 크기가 LOW 레벨(논리값 0)이고 상기 지연소자(204)의 출력신호 크기가 HIGH 레벨(논리값 1)인 동안에만 논리값 1인 신호를 출력함으로써 제8도의 (e)와 같은 구형파신호를 생성한다.

또한 상기 지연소자(301)는 FM변조된 휘도신호가 상기 적분기(201)에서 신호가 지연된 시간만큼(상기 지연소자(204)의 지연시간과 동일함)입력되는 휘도신호를 지연시켜 상기 검출부(200)의 출력과 동위상의 신호를 만들어 상기 선택스위치(302)에 입력하게 되는데, 상기 지연된 신호는 상기 선택스위치(302)에 의해, 상기 비교기(205)의 출력이 HIGH인 동안에는 상기 고역보상기(303)에 입력되고, LOW인 동안에는 고역보상을 하지않고 직접 상기 FM복조기(40)에 입력되게 된다.

상기 고역보상기(303)는 상기 선택스위치(302)를 통해 신호가 입력될 때에만 고역 성분을 보상함으로써, 선택적 고역보상을 하게되는 휘도신호 처리장치의 전체적인 주파수 특성은, 고역의 열화가 없는 제7도의 ①과 같은 일정한 주파수 특성을 갖게 되는 것이다. 상기 고역보상기(303)은 제6도와 같이 구성된 회로로서 구현하는 것이 가능하다.

상기 고역보상기(303)에 의해 선택적으로 보상되는 FM변조된 휘도신호는 종래와 같이 FM복족기(40)에 의해 복조되어 휘도신호로 복원되고, 다시 저역여파기(50)에 의해 여파된다. 상기의 저역여파과정은 복조된 휘도신호가 대역통과여파된 반송 색신호와 합성될 때 발생할 수 있는 신호의 겸침을 사전에 제거하기 위해 이루어 진다.

따라서, 적분기(201), 연산증폭기(202, 203), 지연소자(203) 및 비교기(205)로 구성된 검출부(200)가 고역여파된 FM변조의 휘도신호에서 고주파 성분이 열화된 부분을 감지하고 이에 따라 상기 선택스위치(302)를 제어하여 선택적으로 상기 고역보상기(303)에 의해 신호를 고역보상하게 되어, 고역성분의 열화에 따른 흑백반전현상이 제거되는 것이다.

상기와 같이 구성되어 작용하는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치는, 기록매체에서 재생한 신호중 FM변조된 휘도신호를 추적하여 고역성분이 열화된 곳이 검출되는 경우에만 선택적으로 고역보상을 함으로써 페데스텔 레벨에서 100% 백색으로 급격히 변화하는 부분등에서 발생하는 흑백반전현상을 제거하면서도 백흑반전현상이 발생하지 않도록 한 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 재생FM 신호의 고역보상여부를 검출하는 검출수단;및 상기 검출수단의 검출결과에 따라 선택적으로 재생FM 신호의 고주파 성분을 보상하는 선택적 고역보상수단;을 포함하여 구성되는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 선택적 고역보상수단은, 입력되는 신호의 고주파 성분을 보상수단; 및 상기 검출수단의 검출결과에 따라 재생FM 신호를 고역보상수단에 입력하거나 또는 재생FM 신호가 고역보상수단을 바이패스(by pass)하게 하는 절환수단;을 포함하여 구성되는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검출수단은, 재생FM 신호를 적분하는 적분수단; 상기 적분수단에 의해 적분된 신호에 대응하는 구형파를 발생시키는 제1 구형파 발생수단; 재생FM 신호에 대응하는 신호로 부터 구형파를 발생시키는 제2 구형파 발생수단; 상기 제2 구형파 발생수단의 구형파 신호에 대해 상기 적분수단에 의한 지연위상에 해당하는 시간만큼 지연시켜 출력하는 지연수단; 및 상기 제1 구형파 발생수단에 의한 구형파와 상기 지연수단에 의해 지연된 구형파를 비교하여 그 결과에 따른 제어신호를 출력하는 비교수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선택적 고역보상을 위한 휘도신호처리장치.