KR20080020712A - 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법 - Google Patents

세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세캄(Sequential Color With Memory: SECAM) 복합 영상 신호로부터 색차 신호를 복원하는 장치에 관한 것으로서, 주파수 복조된 색차 신호를 생성하기 위해 허수부와 실수부 성분 모두를 이용한 Arctangent Approximation을 적용하여 위상 차이를 계산함으로써, 고정 소수점 연산을 수행하도록 주파수 복조기의 회로 구성을 단순화할 수 있는 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법을 개시한다. 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 장치는 주파수 복조된 색차 신호를 생성하는 주파수 복조기에 있어서, 입력 신호에서 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 생성하는 위상 미분기, 및 상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation을 이용하여 위상 차이를 산출하는 위상 추정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020060080056
세캄, 복합 영상 신호, 색차 신호, 주파수 복조기, Arctangent Approximation, 위상 차이

Description

세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법{FREQUENCY MODULATOR FOR RECOVERING SECAM CHROMINANCE SIGNAL AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수평 방향의 필터의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 벨 필터의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 극좌표를 이용한 샘플 간의 위상 차이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기를 나타내는 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 DEF의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 주파수 복조기
110: BPF (Band Pass Filter)
120: 주파수 다운 변환기
130: 벨필터
140: 주파수 복조기
141, 600, 700: 위상 미분기
142: 위상 추정기
150: DC 보상부(DC Compensation Unit)
160: DEF (De-Emphasis Filter)
170: 스위치
본 발명은 세캄(Sequential Color With Memory: SECAM) 복합 영상 신호로부터 색차 신호를 복원하는 장치에 관한 것으로서, 특히 고정 소수점 연산을 수행하도록 주파수 복조기의 회로 구성을 단순화할 수 있는 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 복합 영상 신호(Composite Video Baseband Signal: CVBS)는 화상을 형성하는 데 필요한 부호화된 정보를 담은 영상 신호에 화면상의 표시 타이밍 을 나타내는 동기 신호 등을 합성하여 하나로 만든 신호이다. 이러한 복합 영상 신호의 표준으로는 NTSC (National Television System Committee), PAL (Phase Alternating Line), 세캄이 있다.
상기 세캄은 프랑스에서 개발되어 1967년 첫 방송을 시작한 규격으로 색 신호 변조 기법이 진폭 변조(Amplitude Modulation: AM)인 상기 NTSC나 PAL 방식과는 달리 주파수 변조(Frequency Modulation: FM) 방식을 사용하고 있다.
상기 세캄은 한 화면을 625개의 주사선으로 구성하고 1초에 25장의 화면을 전송하는데 2:1 비월 주사로 50필드를 전송한다. 또한, 색차 신호 성분인 DR, DB는 1.3MHz 정도로 대역폭이 제한되어 있다. 상기 세캄은 상기 색차 신호 성분인 DR, DB 간의 상호 간섭을 방지하기 위해 주파수 변조된 색차 신호 성분을 전송할 때는 주사선을 바꿀 때마다 상기 색차 신호 성분인 DR, DB를 교번해서 전송한다.
상기 세캄 방식으로 전송된 복합 영상 신호로부터 상기 색차 신호를 복원하기 위한 장치는 주파수 복조기에서 위상 차이를 구하기 위해 arctangent를 연산해야 하는데 상기 arctangent 함수를 구현하는 방법들에는, 예를 들면, CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)를 사용하는 방법, 및 룩 업 테이블을 사용하는 방법 등의 여러 가지가 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 세캄 복합 영상 신호를 복조하는 장치는 주파수 복조기에서 위상 차이를 구하기 위해 CORDIC 또는 룩 업 테이블을 적용하여 arctangent 함수를 구현함으로써, 위상 차이를 구하는 방식이 복잡하기 때문에 주 파수 복조기의 회로 구성이 복잡하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주파수 복조된 색차 신호를 생성하기 위해 허수부와 실수부 성분 모두를 이용한 Arctangent Approximation을 적용하여 위상 차이를 계산함으로써, 고정 소수점 연산을 수행하도록 주파수 복조기의 회로 구성을 단순화할 수 있는 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 장치는 주파수 복조된 색차 신호를 생성하는 주파수 복조기에 있어서, 입력 신호에서 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 생성하는 위상 미분기, 및 상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 상기 Arctangent Approximation을 이용하여 위상 차이를 산출하는 위상 추정기를 포함하고 상기 위상 차이는 상기 주파수 복조된 색차 신호에 대응되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법은 주파수 복조된 색차 신호를 생성하는 주파수 복조 방법에 있어서, 입력 신호에서 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 생성하는 단계, 및 상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation을 이용하여 위상 차이를 산출하는 단계를 포함하고 상기 위상 차이는 상기 주파수 복조된 색차 신호에 대응되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면들 및 상기 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기(100)를 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 장치(100)는 BPF (Band Pass Filter)(110), 주파수 다운 변환기(120), 벨 필터(130), 입력 신호로부터 Arctangent Approximation을 이용하여 인접 샘플간의 위상 차이를 산출하는 주파수 복조기(140), DC 보상부(DC Compensation Unit)(150), DEF (De-Emphasis Filter)(160), 스위치(170)를 포함한다.
상기 BPF(110)는 입력된 복합 영상 신호(CVBS)로부터 주파수 변조된 색차 신호(CDb 또는 CDr)를 산출 한다. 상기 CDb 는 블루(blue) 컬러 정보를 포함하고 있는 세캄 규격의 색차 신호이고, 상기 CDr 은 레드(red) 컬러 정보를 포함하고 있는 세캄 규격의 색차 신호이다. 본 발명의 중심 사항은 아니지만, 상기 복합 영상 신호(CVBS)로부터 색차 신호(CDb 또는 CDr)를 제거하면 휘도 신호(Y)가 산출될 수 있다. 상기 주파수 다운 변환기(120)는 상기 BPF(110)에서 산출된 색차 신호를 주파수 다운 변환하여 기저 대역의 I 신호와 Q 신호를 생성한다. 상기 주파수 다운 변 환기(120)는 제 1 승산기(121)와 LPF (Low Pass Filter)(122)로 구성되는데, 상기 제 1 승산기(121)는 상기 BPF에서 산출된 색차 신호에 cos(2f0t)와 sin(2f0t)를 각각 곱하여 출력하고 상기 LPF(122)는 상기 승산기(121)에서 출력된 신호들의 고주파 성분을 제거하여 기저대역의 I 신호와 Q 신호를 출력한다. 여기서, 상기 f0는 상기 색차 신호(CDb 또는 CDr)의 중심 주파수이고, 예를 들어, 4.286MHz이다.
상기 벨 필터(130)는 상기 주파수 다운 변환기(120)에서 생성된 상기 I 신호와 상기 Q 신호 각각을 벨 필터링하여 상기 신호의 진폭을 균일화(Constant Envelope)하여 하나의 균일화된 신호를 출력한다.
상기 주파수 복조기(140)는 상기 벨 필터(130)에서 출력된 신호로부터 Arctangent Approximation을 이용하여 인접 샘플간의 위상 차이 즉, 주파수 변조된 색차 신호를 산출한다. 상기 주파수 복조기(140)는 위상 미분기(1410)와 위상 추정기(150)로 구성되는데, 상기 위상 미분기(140)는 상기 벨 필터(130)에서 출력된 신호에서 위상 차이 성분을 생성하고 상기 위상각 추정기(142)는 상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation을 이용하여 위상 차이를 산출한다.
상기 DC 보상부(150)는 상기 주파수 복조기(140)에서 출력된 색차 신호에서 DC 오프셋을 제거하고 상기 DEF(160)는 상기 DC 보상부(150)에서 DC 오프셋이 제거된 색차 신호를 디-엠파시스(De-Emphasis) 필터링하여 고주파 성분을 제거한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법은 입력된 복합 영상 신호로부터 주파수 변조된 색차 신호를 추출하는 단계(S210); 기저 대역의 I 신호와 Q 신호를 출력하는 단계(S220); 상기 기저 대역의 I 신호와 Q 신호 각각을 벨 필터링하는 단계(S230); 입력 신호로부터 Arctangent Approximation을 이용하여 인접 샘플간의 위상 차이를 산출하는 단계(S240); DC 오프셋을 제거하는 단계(S250); 디-엠파시스 필터링하여 고주파 성분을 제거하는 단계(S260); 및 소정 픽셀 단위로 교번하여 출력하는 단계(S270)를 포함한다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신측에서는 상기 세캄 방식을 이용하여 상기 색차 신호들을 송신할 때, SNR (Signal-to-Noise Ratio) 개선을 위해 송출될 색차 신호 DR, DB에 대해 저주파 Pre-Emphasis 필터를 통해 저주파 Pre-Emphasis를 수행하는데, 이는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112006060236311-PAT00001
여기서, 상기 f는 순시 부 반송파(Sub-Carrier) 주파수이고, f1는 85KHz의 주파수를 의미한다.
상기 [수학식 1]에서 구한 신호들에 대한 주파수 변조를 실시하고 고주파 Pre-Emphasis 필터(Anti-Bell Filter)를 통해 고주파 Pre-Emphasis를 수행함으로써 주파수 변조된 색 신호 성분을 얻을 수 있는데, Pre-Emphasis 필터의 연산은 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112006060236311-PAT00002
여기서, 상기 f는 순시 부 반송파 주파수를 의미하고, f0는 4.286MHz의 주파수를 의미하며, M0는 23 +/- 2.5%를 의미한다.
반면, 수신측에서는 상기 세캄 복합 영상 신호 EM가 입력되는데, 상기 입력된 복합 영상 신호 EM는 다음의 [수학식 3]과 [수학식 4]와 같이 휘도 신호 성분 EY '과 주파수 변조된 색차 신호 성분으로 나타낼 수 있다. 특히, 색차 신호 DR, DB들이 주사선을 교번하여 사용되므로 이를 구분하여 표현할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112006060236311-PAT00003
[수학식 4]
Figure 112006060236311-PAT00004
여기서, 상기 fOR은 색차 신호 DR의 부 반송파 주파수를, 상기 ΔfOR은 색차 신호 DR의 주파수 편이를,
Figure 112006060236311-PAT00005
는 저주파 Pre-emphasis 필터링된 색차 신호 DR를 의미하고 fOB는 색차 신호 DB의 부 반송파 주파수를, 상기 ΔfOB은 색차 신호 DB의 주파수 편이를,
Figure 112006060236311-PAT00006
는 저주파 Pre-emphasis 필터링된 색차 신호 DB를 의미하며, 상기 G는 23IRE/2를 의미한다. 여기서, 상기 IRE (Institude of Radio Engineers)는 비디오 크기의 신호를 정의하는 단위로서 100IRE는 714mV의 신호를 의미한다.
상기 BPF(110)는 상기 입력된 복합 영상 신호 EM로부터 주파수 변조된 색차 신호를 추출할 수 있다(S210). 일반적으로 세캄 방식에서는 복합 영상 신호 EM의 인접 라인간의 상관도가 낮기 때문에 수평 방향의 필터 예를 들면, BPF나 Notch 필터를 사용하여 추출할 수 있는데, 이러한 수평 방향의 필터의 주파수 응답 특성을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 수평 방향의 필터의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수평 방향의 필터의 주파수 응답 특성에 따라 상기 대역 통과 필터(BPF)는 상기 복합 영상 신호 EM 로부터 색차 신호 를 추출하기 위해 사용되고 상기 대역 억제 필터(Notch 필터)는 상기 복합 영상 신호 EM 로부터 휘도 신호를 추출하기 위해서 사용될 수 있다.
상기 BPF(110)에서 추출된 DR, DB 라인들의 색차 신호들 CDr, CDb를 구하는 과정은 동일하기 때문에 상기 DR 라인의 색차 신호 CDr을 구하는 과정에 대해서만 설명하기로 하는데, 상기 DR 라인의 색차 신호 CDr를 다음의 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112006060236311-PAT00007
다음의 [수학식 6]과 같이 m(t)를 정의하면 상기 [수학식 5]를 다음의 [수학식 7]과 같이 간략히 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112006060236311-PAT00008
[수학식 7]
Figure 112006060236311-PAT00009
상기 주파수 다운 변환기(120)는 상기 BPF에서 분리된 색차 신호 CDr를 주파수 다운 변환하여 기저 대역의 I (In Phase)와 Q (Quad Phase) 신호를 출력한다(S220). 상기 주파수 다운 변환기(120)는 승산기(121)와 LPF (Low Pass Filter)(220)로 구성되어 있기 때문에 상기 승산기(121)를 통해 상기 색차 신호 CDr에 cos(2f0t)와 sin(2f0t)를 각각 곱하여 Ccdr과 Csdr 신호들을 다음의 [수학식 8]과 [수학식 9]로 각각 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112006060236311-PAT00010
[수학식 9]
Figure 112006060236311-PAT00011
상기 승산기(121)에서 출력된 신호들의 고주파 성분을 제거하기 위해 상기 LPF(122)를 통해 기저대역의 신호들을 출력하는데, 상기 출력된 신호들을 다음의 [수학식 10]과 [수학식 11]로 나타낼 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112006060236311-PAT00012
[수학식 11]
Figure 112006060236311-PAT00013
상기 벨 필터(130)는 상기 송신측에서의 고주파 Pre-Emphasis 필터의 역과정을 수행하는데, Cloche 필터라 칭하기도 한다. 상기 벨 필터(130)는 상기 주파수 다운 변환기(120)에서 생성된 I와 Q 신호 각각을 벨 필터링하여 신호의 진폭을 균 일화하여 하나의 균일화된 신호를 출력하는데(S230), 이러한 벨 필터(130)의 주파수 응답 특성을 도 4을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 벨 필터의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 벨 필터의 주파수 응답 특성에 따라 상기 벨 필터(130)는 상기 [수학식 10]과 상기 [수학식 11]에서 구한 I와 Q 신호에서 각각 이득 성분인 G/2를 제거할 수 있다(S240).
상기 주파수 복조기(140)는 상기 벨 필터(130)에서 벨 필터링된 신호에 Arctangent Approximation을 이용하여 인접 샘플간의 위상 차이를 산출하는데(S250), 위상 미분기(141)와 위상 추정기(142)로 구성될 수 있다. 상기 위상 미분기(141)는 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 산출하는데 인접 샘플인 제 1 샘플과 상기 제 1 샘플을 지연시킨 제 2 샘플의 공액 복소수(complex conjugate)의 곱을 기반으로 산출하고, 상기 위상 추정기(142)는 상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation를 이용하여 위상 차이를 산출한다. 이러한 위상 차이를 계산하기 위한 방법으로 극 좌표를 이용하는 방법이 있는데, 이를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 극좌표를 이용한 샘플 간의 위상 차이를 나타내는 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 인접 샘플 간의 정 보를 각각 Cz[n], Cz[n-1]라고 하면, 이를 다음의 [수학식 12]과 같이 복소수로 나타낼 수 있다.
[수학식 12]
Figure 112006060236311-PAT00014
상기 벨 필터(130)에서 출력된 Cz[n]은 상기 [수학식 10]로 표현되는 실수부와 상기 [수학식 11]로 표현되는 허수부의 합인 복소수 평면에 존재한다. 이러한 Cz[n], Cz[n-1]을 기반으로 위상 차이 성분
Figure 112006060236311-PAT00015
을 구하는 위상 미분기(600)의 동작 원리를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기(600)의 동작 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기(600)는 지연기(610), 공액기(conjugator)(620), 및 승산기(630)를 포함한다. 상기 지연기(610)는 상기 Cz[n]을 지연시켜 Cz[n-1]을 출력하고 상기 공액기(620)는 상기 Cz[n-1]의 공액 복소수 Cz *[n-1]를 출력한다. 이후에, 상기 승산기(630)는 상기 Cz[n]과 상기 Cz *[n-1]를 곱하여 위상 차이 성분
Figure 112006060236311-PAT00016
을 출력하는데, 이는 다음의 [수학식 13]과 같이 복소수로 나타낼 수 있다.
[수학식 13]
Figure 112006060236311-PAT00017
상기 복소수로 표현된 [수학식 13]에서 실수부와 허수부를 각각 분리하면 다음의 [수학식 14]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 14]
Figure 112006060236311-PAT00018
상기 [수학식 14]을 구하기 위한 상기 위상 미분기(700)의 구성을 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기(700)를 나타내는 구성도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 위상 미분기(700)는 상기 Cz[n]의 실수부 샘플인
Figure 112006060236311-PAT00019
를 입력받아 지연시켜
Figure 112006060236311-PAT00020
을 출력하는 제 1 지연기(710), 상기
Figure 112006060236311-PAT00021
와 상기
Figure 112006060236311-PAT00022
를 곱하여
Figure 112006060236311-PAT00023
을 출력하는 제 1 승산기(730), 상기 Cz[n]의 허수부 샘플인
Figure 112006060236311-PAT00024
를 입력받아 지연시켜
Figure 112006060236311-PAT00025
을 출력하는 제 2 지연기(720), 상기
Figure 112006060236311-PAT00026
와 상기
Figure 112006060236311-PAT00027
를 곱하여
Figure 112006060236311-PAT00028
을 출력하는 제 2 승산기(740), 상기
Figure 112006060236311-PAT00029
와 상기
Figure 112006060236311-PAT00030
를 가산하여 실수부
Figure 112006060236311-PAT00031
를 출력하는 가산부(770), 상기
Figure 112006060236311-PAT00032
와 상기
Figure 112006060236311-PAT00033
를 곱하여
Figure 112006060236311-PAT00034
를 출력하는 제 3 승산기(750), 상 기
Figure 112006060236311-PAT00035
와 상기
Figure 112006060236311-PAT00036
를 곱하여
Figure 112006060236311-PAT00037
을 출력하는 제 4 승산기(760), 및 상기
Figure 112006060236311-PAT00038
로부터 상기
Figure 112006060236311-PAT00039
를 빼서 허수부
Figure 112006060236311-PAT00040
를 출력하는 감산부(780)를 포함한다
상기 위상 미분기(700)는 상기 위상 차이 성분을 나타내는 즉, 상기 실수부
Figure 112006060236311-PAT00041
와 상기 허수부
Figure 112006060236311-PAT00042
를 각각 생성할 수 있다.
상기 위상 차이 Δθn을 얻기 위해 상기 [수학식 14]에서 산출된 실수부와 허수부를 이용하여 다음의 [수학식 15]과 [수학식 16]를 나타낼 수 있다.
[수학식 15]
Figure 112006060236311-PAT00043
[수학식 16]
Figure 112006060236311-PAT00044
상기 [수학식 16]에서 θn은 상기 [수학식 10]과 상기 [수학식 11]의 위상 정보이며, 다음의 [수학식 17]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 17]
Figure 112006060236311-PAT00045
상기 [수학식 17]를 정리하면 상기 위상 차이 Δθn을 다음의 [수학식 18]으 로 나타낼 수 있다.
[수학식 18]
Figure 112006060236311-PAT00046
상기 [수학식 6]으로부터 원 신호인 색차 신호를 다음의 [수학식 19]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 19]
Figure 112006060236311-PAT00047
상기 [수학식 19]에 상기 [수학식 18]을 대입하면 다음의 [수학식 20]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 20]
Figure 112006060236311-PAT00048
이를 통해, 상기 주파수 복조된 색차 신호 DR *[n]는 상기 위상 차이 Δθn을 구하면 얻을 수 있다.
이때, 상기 위상 차이 Δθn을 구하기 위해 arctangent를 연산해야 하는데, 본 발명의 일실시 예에서는 상기 Arctangent Approximation을 사용한다. 이를 이용하면 상기 위상 차이 Δθn을 다음의 [수학식 21]와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 일반적인 샘플링 주파수에 비하여 색차 신호가 가지는 주파수 성분은 매우 낮기 때문에 상기 [수학식 15]에서 Iz/Rz의 크기가 매우 작아서 상기 arctan(Iz/Rz)의 값이 선형 구간에 존재함으로써, 상기 Arctangent Approximation을 적용할 수 있다.
[수학식 21]
Figure 112006060236311-PAT00049
상기 Arctangent Approximation에 의해 나눗셈 연산만을 이용하여 위상 차이를 얻을 수 있다. 이러한 Arctangent Approximation은 하드웨어로 구현하기 복잡한 부동 소수점 연산을 피하고 하드웨어로 구현하기 간단한 고정 소수점 연산을 수행할 수 있다.
이후, 상기 DC 보상부(150)는 상기 주파수 복조기(140)에서 산출된 위상 차이 즉, 주파수 복조된 색차 신호 DR *[n]에서 DC 오프셋을 제거하여 출력하고(S260), 상기 DEF(160)는 상기 송신측에서의 저주파 Pre-Emphasis 필터의 역 과정을 수행하는데, 상기 DC 보상부(150)에서 DC 오프셋이 제거된 색차 신호를 디-엠파시스 필터링하여 고주파 성분을 제거한다(S270). 이러한 DEF(160)의 주파수 응답 특성을 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 DEF(160)의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 DEF(160)의 주파수 응답 특성에 따라 상기 DEF(160)는 상기 DC 보상부(150)에서 DC 오프셋이 제거된 색차 신호에서 고주파 성분을 제거하여 원 색차 신호 DR을 출력하는데, 이는 다음의 [수학식 22]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 22]
Figure 112006060236311-PAT00050
결국, 상기 스위치(170)는 상기 DEF(160)에서 출력된 색차 신호를 소정 픽셀 단위, 예를 들어, 한 픽셀 단위로 교번하여 출력하는데, 별도의 라인 버퍼를 구비하여 매 라인 단위로 색차 신호 DR, DB가 동시에 제공되도록 할 수 있다. 여기서, 상기 스위치는 Cross-over 스위치를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 세캄 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 장치 및 그 방법은 주파수 복조된 색차 신호를 생성하기 위해 허수부와 실수부 모든 성분을 이용한 Arctangent Approximation을 적용하여 위상 차이를 계산함으로써, 고정 소수점 연산을 수행하도록 주파수 복조기의 회로 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 주파수 복조된 색차 신호를 생성하는 주파수 복조기에 있어서,
    입력 신호에서 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 생성하는 위상 미분기; 및
    상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation를 이용하여 위상 차이를 산출하는 위상 추정기
    를 포함하고,
    상기 위상 차이는 상기 색차 신호에 대응되는 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기.
  2. 상기 제 1항에 있어서,
    상기 위상 차이는,
    상기 위상 차이 성분 중에서 허수부를 상기 위상 차이 성분 중에서 실수부로 나눈 값인 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 위상 미분기는,
    상기 입력 신호의 제1 샘플을 지연시키는 지연기;
    상기 지연된 제1 샘플의 공액 복소수인 제2 샘플을 생성하는 공액기; 및
    상기 제 1 샘플과 상기 제 2 샘플을 곱하여 상기 위상 차이 성분을 산출하는 승산기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 위상 미분기는,
    상기 입력 신호의 실수부 샘플을 지연시켜 제 1 지연 샘플을 생성하는 제 1 지연기;
    상기 실수부 샘플과 상기 제 1 지연 샘플을 곱하여 제 1 승산 결과를 생성하는 제 1 승산기;
    상기 입력 신호의 허수부 샘플을 지연시켜 제 2 지연 샘플을 생성하는 제 2 지연기;
    상기 허수부 샘플과 상기 제 2 지연 샘플을 곱하여 제 2 승산 결과를 생성하는 제 2 승산기;
    상기 제 1 승산 결과와 상기 제 2 승산 결과를 합산하여 상기 위상 차이 성분 중에서 실수부를 생성하는 가산부;
    상기 제 1 지연 샘플과 상기 허수부 샘플을 곱하여 제 3 승산 결과를 생성하는 제 3 승산기;
    상기 제 2 지연 샘플과 상기 실수부 샘플을 곱하여 제 4 승산 결과를 생성 하는 제 4 승산기; 및
    상기 제 3 승산 결과와 상기 제 4 승산 결과의 차이를 산출하여 상기 위상 차이 성분 중에서 허수부를 생성하는 감산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하는 주파수 복조기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 색차 신호는,
    세캄(Sequential Color With Memory: SECAM) 방식의 색차 신호인 것
    을 특징으로 색차 신호를 복원하는 주파수 복조기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 신호는,
    세캄 복합 영상 신호로부터 주사선별로 교대로 추출되는 제 1 색차 신호 또는 제 2 색차 신호인 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하는 주파수 복조기.
  7. 주파수 복조된 색차 신호를 생성하는 주파수 복조 방법에 있어서,
    입력 신호에서 인접 샘플간의 위상 차이 성분을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 위상 차이 성분을 기반으로 Arctangent Approximation을 이용하여 위상 차이를 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 위상 차이는 상기 색차 신호에 대응되는 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 위상 차이는,
    상기 위상 차이 성분 중에서 허수부를 상기 위상 차이 성분 중에서 실수부로 나눈 값인 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 위상 차이 성분을 생성하는 단계는,
    상기 입력 신호의 제1 샘플을 지연시키는 단계;
    상기 지연된 제1 샘플의 공액 복소수인 제2 샘플을 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 샘플과 상기 제 2 샘플을 곱하여 상기 위상 차이 성분을 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하기 위한 주파수 복조 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 위상 차이 성분을 생성하는 단계는,
    상기 입력 신호의 실수부 샘플을 지연시켜 제 1 지연 샘플을 생성하는 단계;
    상기 실수부 샘플과 상기 제 1 지연 샘플을 곱하여 제 1 승산 결과를 생성하는 단계;
    상기 입력 신호의 허수부 샘플을 지연시켜 제 2 지연 샘플을 생성하는 단계;
    상기 허수부 샘플과 상기 제 2 지연 샘플을 곱하여 제 2 승산 결과를 생성하는 단계;
    상기 제 1 승산 결과와 상기 제 2 승산 결과를 합산하여 상기 위상 차이 성분 중에서 실수부를 생성하는 단계;
    상기 제 1 지연 샘플과 상기 허수부 샘플을 곱하여 제 3 승산 결과를 생성하는 단계;
    상기 제 2 지연 샘플과 상기 실수부 샘플을 곱하여 제 4 승산 결과를 생성하는 단계; 및
    상기 제 3 승산 결과와 상기 제 4 승산 결과의 차이를 산출하여 상기 위상 차이 성분 중에서 허수부를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하는 주파수 복조 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 색차 신호는,
    세캄(Sequential Color With Memory: SECAM) 방식의 색차 신호인 것
    을 특징으로 색차 신호를 복원하는 주파수 복조 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 입력 신호는,
    세캄 복합 영상 신호로부터 주사선별로 교대로 추출되는 제 1 색차 신호 또는 제 2 색차 신호인 것
    을 특징으로 하는 색차 신호를 복원하는 주파수 복조 방법.
  13. 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8971444B2 (en) * 2009-08-05 2015-03-03 Rajendra Kumar Generalized frequency modulation
CN111103800A (zh) * 2019-12-26 2020-05-05 南京航空航天大学 一种基于反正切增广微分器的噪声污染信号微分获取方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0210989A (ja) * 1988-06-29 1990-01-16 Hitachi Ltd 色差信号復調回路
JPH10160773A (ja) 1996-11-29 1998-06-19 Anritsu Corp Ｆｍ信号測定装置
EP0939555A1 (en) * 1998-02-25 1999-09-01 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method and apparatus for digital multi-standard colour signal demodulation
JP2002009856A (ja) 2000-06-20 2002-01-11 Toyo Commun Equip Co Ltd ディジタル信号処理における逆正接演算回路
JP2004165936A (ja) 2002-11-12 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相変調信号復調器
US7151574B2 (en) * 2003-12-01 2006-12-19 Ess Technology, Inc. Optimized structure for digital separation of composite video signals
KR100598016B1 (ko) * 2004-10-25 2006-07-06 삼성전자주식회사 세캄 색상 신호를 복원하는 방법 및 이를 이용한 세캄색상 신호 복원 장치

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