KR880000842B1 - 휘도신호/색신호 분리방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

휘도신호/색신호 분리방법

제1도는 본 발명에 따른 개략도.

제2도는 본 발명에 따라 파형도.

제3도는 1H 수평지연회로에 의한 기본회로 및 파형도.

제4도는 종래의 개략도.

제5도는 제4도에 따른 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 진폭변조기 2 : 고주파 발진기

3 : 1H 수평 지연회로 4 : 복조기

5 : 증폭회로 6 : 가산기

7. 10 : 감산기 8 : 주파수 보상회로

9 : 3.85MHZ 대역통과 여파기 C : 색신호

Y : 휘도신호 CVS : 합성영상신호

DT : 지연시간조정기 LA : 레벨조정기

본 발명은 합성영상 신호로부터 휘도 신호와 색신호를 분리하는 방법에 관한 것으로, 특히 영상신호 기록 재생장치(VTR)나 칼라텔레비젼시스템에 있어서 입력된 합성 영상 신호를 주파수 특성이 평탄한 휘도신호와 순수한 색신호로 분리하기 위한 휘도신호/색신호 분립방법에 관한 것이다.

일반적으로 송신측에서는 피사체를 촬상관으로 촬상하여 화면의 명암을 전기신호로 변환하여 전송하고 수신측에서는 송신측으로부터 전송된 확상에 대한 전기신호와 동기를 맞추어 브라운관(CRT)상에 화상을 재현하도록 되어 있는 텔레비젼 시스템에 있어서, NTSC방식에 의한 칼라텔레비젼은 송신측에서 칼라 카메라를 이용하여 피사체를 빨강(R), 청록(G), 파랑(B)의 3원색으로 나누어 촬상하도록 되어 있음에 따라 수신측에서는 이 3개의 색신호로부터 화면의 명도를 나타내는 휘도신호(Y신호)와 색을 재생하는데 필요한 2개의 색도신호(I신호와 Q신호)를 만들게 된다.

그런데, 칼라텔레비젼은 수신안테나로 영상전파를 수신하여 재생할 때 열상검파까지는 흑백 텔레비젼과 같은 회로이지만, 영상검파부에서 부터는 영상 신호가 휘도 신호와 색도신호로 나뉘어지게 되고, 색도 신호는 색신호 재생회로에 공급되어 3개의 색신호로 만들어진다. 색신호 재생회로는 2개의 색도 신호를 추출해내는 색복조기와 2개의 색도신호에 3개의 색신호를 만드는 매트릭스 회로로 조합되는데, 이 때 2개의 색도신호를 추출해내는 색복조기에는 부반송파( 3.579545MHZ)를 만드는 색동기회로가 조합되는 바, 이렇게 추출해낸 3개의 색신호를 칼라수상관에 공급함에 따라 칼라화면이 재생되게 된다.

즉, NTSC방식의 칼라텔레비젼에서는 휘도신호와 색신호의 주파수의

만큼이의 차이를 갖고 있으므로 1H(Horizontal)앞의 파형과 1H 뒤의 짜임에서 색신호의 위상이 반전되어져 있게 된다.

그런데, 휘도신호에 있어서는 1H 수평지연회로(HORIZONTAL DELAY LINE)에 3.58MHZ 대역통과여파기 특성을 가진 글라스 지연(Glass delay)소자를 사용하게 됨에 따라 합성영상신호는 1H 수평 지연회로를 통과하면서 지연된 후에 증폭회로에 인가되어 증폭되고, 또 가산기에서 가산됨에 따라 3.58MHZ의 글라스지연 소자의 특성에 해당하는 주파수 부분의 신호가 더 커지게 되며, 글라스 지연소자와 같은 주파수특성을 가진 주파수 보상회로에서 신호가 적당한 레벨로 감산됨으로써 전체적인 휘도신호의 주파수 특성을 평탄하게 만들어 주도록 되어 있으나, 실제로 주파수 보상회로의 특성과 1H 수평 지연회로의 대역특성을 동일하게 만들기가 어려우므로 전체의 주파수 특성을 평탄하게 만들기가 어렵게 된다는 단점이 있었다.

또한, 색신호에 있어서는 합성영상신호와 증폭회로를 통과한 신호가 감산기에서 감산될 때 휘도신호와 저역성분이 남게 되는데, 이와같이 저역의 휘도신호 성분이 잔류되어 있는 신호를 색신호회로에 공급하지 못하게 됨에 따라 원하는 색신호를 얻기 위해서는 3.58MHZ 대역통과 여과기를 다시 거치게 해야만 색신호를 분리할 수 있도록 되어 있었다.

즉, 상기한 1H 수평지연회로 소자에 의한 종래의 분리방법을 제4도의 개략도와 제5도의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

(5-1)과 같은 합성영상신호(CVS)가 입력되면, 이 신호는 1H수평지연회로(3)에 인가되어 지연 소자의 주파수 특성에 의해 3.58MHZ±500KHZ의 신호만 통과되어(5-2)와 같은 신호로 된다. (5-2)신호는 증폭회로(5)를 통해(5-2)신호와 같은 레벨로 증폭된후, 가산기(6)와 감산기(7)에 각각 인가되어 (5-1)신호와 가·감산됨으로써 휘도 신호 성분 및 색신호 성분으로 분리된다.

즉, (5-1)신호를 증폭한 신호와(5-1)신호를 가산하면, 색신호 성분은 서로 역상의 관계 있으므로 제거되고, (5-3)에 도시한 바와 같이 티 3.58MHZ±500KHZ부분의 진폭이 다른 주파수 대역에 비해 커지게 된다.

따라서, 이를 보상하는 회로가 필요하게 되는데, 이때의 보상회로는 이상적으로 1H 지연소자의 주파수 특성과 같아야 하며, 이 보상회로(8)를 통과한 신호(5-4)를 (5-3)신호에서 감산하게 되면 이론적으로 주파수특성이 평탄하여야 하나, 실제로는 보상회로의 주파수 특성과 지연소자의 주파수 특성을 같게 하기가 어렵기 때문에 (5-5)신호와 같이 왜곡이 생기게 된다.

다음에 (5-2)신호를 증폭한 신호를(5-1)신호로부터 감산하게 되면, (5-6)에 도시한 바와 같이 휘도신호의 저역 성분이 남게 되므로 이를 그대로 색신호 재생회로에 공갈 수가 없다. 따라서, 3.58MHZ 대역통과필터(9)를 통하여 순수한 색신호 성분만을 얻게 된다.

따라서, 이러한 종래의 방식에서는 휘도신호에 대한 주파수 특성을 보상하기 위한 주파수 보상 회로가 필요하게 되고, 또한 주파수 특성의 보상후에도 이상적인 주파수 특성을 얻기가 어려웠을 뿐만 아니라 색신호에도 별도의 대역통과 여파기가 필요하게 되는 것이다.

본 발명은 종래의 1H 수평 지연회로를 이용한 휘도신호 /색신호 분리회로 내에서 1H 수평지연을 시키기 전에, 우선 입력된 합성영상 신호(CVS)를 충분히 큰 고주파로 진폭 변조시키고 진폭변조된 신호를 1H 수평 지연시킨 후 다시 복조 함으로써 전 영상신호 대역을 원활히 1H 수평지연 시키는 것이 가능하게 되어있는 것이므로, 종래의 방식에서 사용하는 주파수 특성 보상회로와 칼라용 대역통과 여파기를 사용치 않고도 는 더욱 이상적인 주파수 특성을 얻을 수 있도록 된 휘도신호/색신호 분리방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 개략적인 구성에 따른 작용 및 효과를 예시도시면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 통상적으로 실시되고 있는 1H 수평 지연회로에 의한 휘도신호/색신호 분리방식에 따른 NTSC 방식에서는 4.2MHZ의 영상신호 대역폭을 넓히지 않고 색신호를 전송하기 때문에 제3(3-2)도에 도시되어 있는 바와 같이 색부 반송파를 색신호로 변형변조시켜 그것을 휘도신호에 중첩하도록 되어 있다. 여기서 색부반송파의 주파수(Fs)는 휘도신호의 방해를 고려하여 fs=fH×227.5=3.579545(MHZ)(fH=15734.263Hz)로 설정된다. 따라서, 종래에는 상기한 바와같이 중첩되어 있는 휘도신호와 색신호의 분리를 위해 휘도신호측에 3.58MHz 트랩(TARP)을 첨가시키거나 저역통과 여파기를 사용하여 새신호를 제거시켜 휘도신호를 분리하게 되고, 또 색부 반송 파측에는 대역통과 여파기를 사용하여 3.58MHz±0.5MHz의 색신호를 분리하게 된다.

이러한 방식에서는 휘도신호의 교역성분이 컷트되어 해상도가 저하되고, 또한 분리가 불완전하여 크로스(CROSS)컬러 방해와 돗트방해가 발생되므로 화질향상의 한계가 있었다.

그리고 1H지연소자에 의한 휘도신호/색신호 분리의 원리를 설명하면, 제3(3-1)도은 1H 수평 지연회로에 의한 휘도신호/색신호 분리 회로를 도시한 것으로서 제3(3-2b)도는 휘도 신호에 대한 필터특성을 나타내고 제3(3-2c)도는 색신호에 대한 필터특성을 나타내는 바, 1H 수평지연소자와 다른 회로소자를 조합하여 구성한 휘도신호/색신호 분리 회로는 주파수에 대하여 콤필터 특성을 갖는 점을 고려하여 콤필터(comb filter)회로로 한다.

그러면 콤필터회로에 인가되는 신호성분을 A Sinwt, IH 수평 지연된 신호를 B Sin(wt-wT)라 하면 양신호로 합성분 Y는

Y=A Sinwt + B Sin(wt-WT)

=(A+B CoswT)Sinwt +B Sinw T. Coswt

=A²+B²+2AB CoswT. Sin(st+

)

(□

=tan^-1

)로 되고, 중심주파수에 대하여 색부반송파(fs)를 고찰하면, wT=2

×fH/2×455 1/fH=455

가 되기 때문에 A²+B²+2AB CoswT는 3.5MHz에서 최소가 된다. 또한, 그 최소점은 1H 수평간격으로 발생되기 때문에 합성분은 색신호의 성분이 없는 신호가 된다.

한편, 지연시킨 신호와 원래의 신호차의 성분 C는

C=ASinwt-B Sin(wt-wT)

=(A-B CoswT) Sin wt+B SinwT·Cos wt

=A²+B²-2AB CoswT Sin(wt+

)

(□

=tan^-1

)로 된다.

전술한 Y 의 경우와 같이 cosWT는 색부반송파(fs)를 중심으로 1H 수평마다 "0"으로 되어서 그 때의 진폭 A²+B²-2AB CoswT는 최대가 되고, 이로부터 차성분은 순수한 색신호로 분리되게 된다.

상기한 바와같은 1H 수평지연회로에 의한 휘도신호/색신호 분리방식의 이론적인 기본원리를 바탕으로 진폭복조기와 1H 수평지연회로를 이용한 본 발명에 따른 휘도신호/색신호 분리방법은 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 개략도를 나타낸 것으로, 송신측에서 송출되는 양상에 관한 신호로는 화상을 재현하기 위한 영상신호와 화상을 조절하기 위한 동기신호가 포함된 합성 영상신호(CVS)가 이용되며, (2-1)과 같은 합성영상신호(CVS)는 가·감산기(6)(7)에 공급됨과 더불어 입력된 합성영상신호를 진폭 변조하기 위하 진폭변조기(1)에 공급되므로 진폭변조기(1)에 입력된 합성영상신호(CVS)는 고주파 발진기(2)의 출력 고주파 신호에 의해 전 영상신호 대역을 1H 수평지연시키기 위하여 충분히 큰 추파수로 진폭변조되고, 그에따라 진폭변조기(1)에서는 (2-2)와 같이 변조된 신호를 전기신호의 의 전달을 늦추기 위한 지연회로의 하나인 1H 수평지연회로(3)에 공급하게 된다. 따라서 영상신호의 진폭을 충분히 큰 반송파로 진폭변조를 하게되면 1H 수평지연회로(3)의 대역폭을 Fc±4.2MHz 대역으로 만들기가 용이하게 되므로 전역상대역이 1H 수평지연회로(3)를 통과할 수 있게 되는 것이다.

이와같이 1H 수평지연회로(3)를 통과한 신호는 (2-2)의 신호가 1주기 늦춰진(2-3)과 같은 신호가 복조기(4)에 입력되므로 복조기(4)에서는 (2-1)보다 레벨이 적은 신호가 증폭회로(5)의 (+)단자로 인가되어 (2-1)의 레벨과 같은 레벨의 신호로 증폭된다.

따라서(2-1)과 거의같은 주파수 특성과 동일한 레벨의 신호인(2-5)와 같은 신호가 가산기(6)와 감산기(7)에 각각 공급되는 바, 우선 가산기(6)에는 합성영상신호(CVS)가 진폭변조되어 전 영상대역의 합성영상신호(CVS)가 원활히 지연된 후에 다시 보고된(2-5)의 신호와(2-1)의 신호가 공급되어 가산되므로 색신호(C)는 제거되고 찌그러진 부분이 제거된 주파수 특성이 평탄하고 이상적이 휘도신호(Y)인 (2-6)과 같은 신호가 송출된다. 즉 제4도의 주파수 보상회로(8)과 감산기(10)를 사용하지 않고서도 휘도신호(Y)의 찌거러진 부분이 없는 이상적인 휘도신호를 얻을 수 있게되고, 또한 (2-1)의 신호와(2-5)의 신호가 감산기(7)에서 감안되어서 휘도신호(Y)는 제거되어지고, (2-7)과 같은 순수한 색신호(C)로 분리할 수 있게되는 것이다.

그러므로 제4도의 대역통과 여파기(9)를 사용치 않고서도 동일한 색신호 특성을 얻을 수 있게 된다.

상기한 바와같이 본 발명은 영상신호 기록재생장치나 칼라 텔레비젼에서 1H 수평지연회로의 전후단에 진폭변조기를 설치하여서 휘도신호주파수 보상회로나 색신호 대역통과 여파기가 없어도 합성영상신호를 주파수 특성이 더욱 평탄한 휘도신호와 순수한 색신호로 분리시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 합성 영상 신호(CVS)를 고주파 발진기(2)의 출력 고주파 신호에 의해 진폭 변조하는 진폭 변조기(1)를 1H 수평지연회로(3)의 입력단에 연결하고 또한 상기 1H 수평진연회로(3)과 증폭회로(5)의 사이에 복조기(4)를 연결함으로써, 상기 합성영상신호(CVS)를 상기 진폭변조기(1)에서 충분히 큰 반송파로 진폭 변조한 후 상기 1H 수평지연회로(3)의 출력을 복조기(4)에서 복조하여 증폭회로(5)를 통해 증폭시킨 다음, 상기 원래의 합성 영상 신호와 이 합성영상신호의 진폭을 변복조한 신호와를 가산하여 주파수 특성이 평탄한 휘도신호(Y)를 얻고, 또한 상기 양 신호를 감산하여 순수한 색신호(C)를 얻는 것을 특징으로 하는 휘도신호/색신호 분리방법.

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