KR930008717B1 - 동적응재생을 위한 회로 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

동적응재생을 위한 회로 및 그 방법

제 1 도는 본 발명에 따른 동적응재생회로의 일예를 도시한 도.

제 2 도는 표준 영상신호가 나타나는 주파수영역을 표시한 그림.

제 3 도는 중첩된 영상신호의 주파수영역을 표시한 그림.

제 4 도는 제 1 도에 도시된 리엠퍼시스부의 특성파형도.

제 5 도는 재생된 영상신호의 주파수영역을 도시한 그림이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수평축 저역통과 필터 11 : 시간축 저역통과 필터

12 : 시간축 고역통과 필터 13 : 변조기

14 : 리엠퍼시스 15 : 제 1 제어용 감쇠기

16 : 제 2 제어용 감쇠기 17 : 동신호 검출기

18 : 제 1 가산기 19 : 제 2 가산기

20 : 펼침부

본 발명은 텔레비젼신호의 처리회로 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 고주파 휘도성분을 자기매체에 기록하기 전에 저주파대역(low-band)에 중첩시킨후 이를 다시 고주파 휘도성분들의 중첩을 해제시켜 원상태로 복귀시키는 영상신호의 동적응재생회로 및 그 방법에 관한 것이다.

영상을 표현하는 NTSC 또는 PAL 방식의 신호와 같은 표준 TV 신호는 시간주파수축으로 15Hz, 수평주파수축으로 약 4.25MHz의 비디오 주파수대를 점유한다. 그러나 값싼 가정용 비디오 카세트 레코더는 자기테이프의 특성때문에 그렇게 넓은 주파수범위의 TV 신호를 기록할 수 없으며, 약 2.5MHz의 주파수범위를 기록하는데 한정된 그 이상의 고주파 성분의 영상신호를 기록할 수가 없다.

이를 해결하기 위하여 표준 VHS 방식의 VCR에 의해 기록되는 영상신호의 대역폭보다 더 넓은 대역폭의 영상신호를 표준품질 카세트상에 기록할 수 있는 개선된 영상기록재생장치가 한국의 삼성전자(주)에 의해 미국출원된 출원번호 제 07/560,929호에 개시되어 있다. 미국특허출원은 고주파성분을 저주파성분에 중첩시켜 전대역폭의 TV 신호를 제한된 대역폭의 기록매체상에 기록하고 재생하게 되는데 이때 고주파성분은 중첩반송파에 의해 변조됨으로써 중첩된 휘도신호는 프레임간, 주사선간 화소간에 180°위상차를 갖게 된다. 따라서 재생시 저주파성분에 중첩된 고주파성분은 중첩반송파와 동일위상 및 주파수를 갖는 펼침반송파에 의해 복조됨으로써 원래의 주파수대역으로 펼쳐진다.

그러나, 상기와 같은 기록재생방법은 원래의 주파수대역으로 펼쳐지는 전대역폭의 휘도신호의 영역간의 전이를 제어하는 영상의 이동을 나타내는 동신호가 중첩된 휘도신호 및 색도신호와 함께 기록됨으로서 재생된 중첩된 휘도신호를 펼칠때 동신호를 정확하게 검출할 수 없으므로 인해 아티팩트가 발생되어 해상도가 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 자기녹화처리의 주파수 한계에도 불구하고, 비디오 카세트레코더에 의해 재생된 화상의 선명도를 개선하기 김용제에 의해 국내출원된 한국특허출원번호 "제 91-"에서 도시한 바와 같이 휘도, 색도신호의 기록을 각각 분리, 출력하여 분리된 휘도신호에서 동신호를 검출하고 그 검출된 양에 따라 적응형으로 처리하는데 즉 주파수 중첩기법을 사용하여 영상신호의 고주파휘도성분을 기존의 VHS 방식의 테이프가 기록할 수 있는 저주파영역에 중첩시켜 전대역폭의 TV 신호를 제한된 대역폭의 기록매체상에 기록되는데, 비디오 스펙트럼을 3차원 공간에서 살펴보면 비어있는 에너지군이 존재하는데 중첩된 고주파 휘도신호는 이 에너지군의 영역에 존재하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 주파수 중첩기법을 이용하여 동신호를 검출하여 적응형으로 기록된 영상신호의 고주파 휘도신호를 원래의 상태로 복귀시키는 동적응재생회로 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 고주파 휘도성분이 중첩반송파에 고주파 휘도성분에 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 기록매체로부터 재생하는 휘도재생과정을 구비한 영상신호재생방법에 있어서, 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화되지 않은 저주파 휘도성분을 검출하기 위한 시간축 저역필터링과정 ; 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화하는 저주파 휘도성분과 중첩된 휘도성분을 분리하기 위한 시간축고역필터링과정 ; 상기 시간축고역필터링과정에서 분리되는 중첩된 고주파 휘도성분을 원래의 주파수대역으로 펼치기 위한 고주파성분펼침과정 ; 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호로부터 동신호를 검출하기 위한 동신호검출과정 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 펼쳐진 고주파 휘도성분을 감쇠시키는 제 1 휘도조절과정 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 시간축고역필터링과정에서 분리된 휘도신호를 감쇠시키는 제 2 휘도조절과정 ; 및 상기 시간축저역필터링과정에서 분리된 휘도신호 및 제 1,2 휘도조절과정에서 조절된 휘도신호들을 혼합하기 위한 가산과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 첨부하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 동작을 재생회로의 실시예를 나타내는 회로도이다. 회로의 구성에 있어서, 기록매체상에서 출력된 휘도신호를 입력하는 입력단자(5)는 수평축 저역통과필터(10)의 입력단자와 접속하고 그 출력단자는 시간축저역통과필터(11)과 시간축고역통과필터(12)와 동신호검출기(17)의 각각의 입력단자와 접속된다. 시간축고역통과필터(12)의 출력단자는 변조기(13)와 제 2 제어용감쇠기(16)의 입력단자와 접속하고 변조기(13)의 출력단자는 리엠퍼시스(14)의 입력단자와 접속한다. 리엠퍼시스(14)의 출력단자는 제 1 제어용 감쇠기(15)의 입력단자와 접속하고 제 1 제어용감쇠기(15)의 출력단자는 제 1 가산기(18)의 입력단자와 접속한다. 제 2 제어용감쇠기(16)의 출력단자는 제 1 가산기(18)의 제 2 입력단자와 접속하고 동신호검출기(17)의 출력단자는 제 1, 2 제어용감쇠기(15, 16)의 제어신호입력단자와 접속된다. 시간축저역통과필터(11)의 출력단자와 제 1 가산기(18)의 출력단자는 제 2 가산기(19)의 입력단자와 접속하고 제 2 가산기(19)의 출력단자는 재생된 휘도신호출력단자(25)와 접속된다.

이어서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.

제 2 도는 훼손되지 않은 영상신호가 차지할 수 있는 주파수 영역을 표시한 그림이며, 제 3 도는 중첩기법에 의하여 VHS 방식 기록매체에 기록가능대역으로 주파수대역을 제한한 것이고, 제 4 도는 제 1 도에서 게인(Gain)을 줄여 중첩시킨 고주파 성분을 다시 키우기 위하여 사용되는 리엠퍼시스(Reemphasis)의 특성곡선이며, 제 5 도는 최종적으로 복원된 휘도신호가 차지하는 주파수영역을 표시한 그림이다.

먼저 제 2 도에 나타난 표준영상신호의 색도, 휘도신호가 차지하는 영역을 설명하면 시간축으로 영상의 움직임이 없는 정자화상이며 수평축으로 휘도저주파 성분은 A 영역에 실리고, 시간축으로 영상이 이동하는 신호를 나타내는 동성분이며 수평축으로 휘도저주파성분은 C 영역에 실리며, 고주파휘도신호는 수평축으로 고주파영역인 B 영역에 실리며, 고주파성분인 색도신호는 D 영역에 실린다. 이때 영상에서 프레임 시간간격(Frame Time Interval)으로 영상신호의 변화가 있는 한 색도 및 휘도성분은 완전히 분리될 수 없으며, 일부 색도정보는 분리된 휘도성분상에 나타나고 일부 휘도정보는 색도성분상에 나타난다. 즉, 많이 포함하는 신호중심으로 A, B, C, D로 표현은 했으나 각 영역마다 조금씩 색도, 휘도신호가 섞여있다.

이하 제 1 도의 작동설명은 제시한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 고주파 휘도신호를 중첩하여 기록한 휘도신호를 기록매체에서 읽어내어 입력단자(5)를 통해 유입하여 수평축 저역통과필터(10)로 전달한다. 수평축 저역통과필터(10)는 테이프에서 나온 휘도신호를 다시 2.5MHz로 대역을 제한해 주기 위한 것이며, 대역제한되어 기록된 휘도신호를 제 3 도에 나타냈다. 제 3 도에 나타난 것과 같은 휘도신호가 시간축 저역통과필터(11)와 시간축 고역통과필터(12), 동신호검출기(17)로 각각 전달된다. 이때 시간축 저역통과필터(11)에서는 제 3 도의 A 영역만 통과시켜 제 2 가산기(19)로 전송하고 이 영역은 동신호의 유무와 관계없이 출력된다. 시간축 고역통과필터(12)를 통과한 제 3 도의 C 영역의 신호를 변조기(13)와 제 2 제어용감쇠기(16)로 공급한다.

동신호검출기(17)에서는 유입한 C 영역의 신호를 검출하여 완전동화인지, 준동화인지 아니면 정지화인지를 검출하여 완전동화시에는 K=1, 준동화시는 K≒0.5를, 정지화시는 K=0의 제어신호를 제1, 2제어용감쇠기(15, 16)로 출력한다(여기서 K는 휘도신호에 포함된 동신호의 양을 나타낸다). 상기 동신호검출기(17)에서 출력된 K 값이 1로 완전동화시는 사람의 눈이 화면을 잘 따라가지 못하기 때문에 2.5MHz 정도의 성분으로도 충분하므로 기록시에 고주파 휘도성분을 저주파 영역으로 중첩시키지 않았으므로 제 1 제어용감쇠기(15)는 0의 값을 가지고 오프(OFF)상태가 되어 차단되므로서 제 2 제어용감쇠기(16)를 통한 저주파휘도성분이 출력되어 제 1 가산기(18)를 통해 제 2 가산기(19)로 저주파 휘도성분이 출력되어 제 1 가산기(18)를 통해 제 2 가산기(19)로 공급된다.

상기 동신호검출기(17)에서 출력된 K 값이 0으로 정지화시에는 제 2 제어용 감쇠기는 오프(OFF)상태가 되어 차단되며 시간축 고역통과필터(12)를 통과한 C 영역의 신호는 변조기(13)로 공급된다. 변조기(13)에서는 펼침반송파(fc)에 의해 C 영역에 포함되어 있는 고주파 휘도성분을 본래의 영상신호가 갖는 제 5 도의 B 영역으로 되돌려 보내진다. 이 되돌려 보내진 신호는 "제 91- 호" 에 설명된 것처럼 기록시에 일반 VHS방식의 VTR로 재생시킬 때의 노이즈영향을 감소시키기 위하여 게인(Gain)을 줄였으므로 여기서는 다시 원상태신호의 게인으로 키우기 위하여 제 4 도에 나타낸 특성곡선처럼 리엠퍼시스(14)에서 신호가 키워져 제 1 제어용 감쇠기(15)를 통과하여 출력된다.

상기 동신호검출기(17)에서 출력된 K 값이 0과 1사이의 값을 갖는 (K≒0.5) 준동화시에는 동신호검출기(17)에서 제어되는 양에 따라 상기 정지화시와 동화시에 나타난 과정을 거쳐 제 1, 2제어용감쇠기(15, 16)가 온(ON) 상태에서 휘도신호를 통과시켜 제 1 가산기(18)로 출력한다.

즉, 이렇게 동신호검출기(17)에서 출력되는 제어신호에 따라 제 1 가산기(18)에서 가산된 휘도신호는 제 2 가산기(19)로 공급되어 시간축저역통과필터(11)를 통과한 A 영역의 휘도신호와 가산되어 출력단자(25)로 공급한다.

따라서 재생시 중첩된 휘도신호중 저주파성분에 중첩된 고주파성분은 중첩반송파와 동일한 위상 및 주파수를 갖는 펼침반송파에 의해 복조됨으로써 원래의 주파수 대역으로 펼쳐진다.

그리고 상기 제 1, 2 제어용 감쇠기(15, 16)를 동신호검출기(17)에서 발생되는 제어신호에 따라 온, 오프(ON, OFF) 가능한 제어용스위치소자를 사용할 수도 있다.

따라서, 본 발명에서 주파수중첩기법을 사용하여 영상신호의 고주파성분을 제한된 대역내의 저주파영역으로 보내서 기록한 것을 다시 영상신호의 고주파성분으로 복원시킴으로서 기존의 VHS 방식의 테이프를 이용할 수 있음과 동시에 해상도 향상을 이룰 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 고주파 휘도성분이 중첩반송파에 의해 저주파휘도성분에 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 기록매체로부터 재생하는 휘도재생수단을 구비한 영상신호재생장치에 있어서, 상기 휘도재생수단으로부터의 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화되지 않은 저주파 휘도성분을 검출하기 위한 시간축 저역통과필터 ; 상기휘도 재생수단으로부터의 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화하는 저주파 휘도성분과 중첩된 고주파 휘도성분을 분리하기 위한 시간축고역통과필터 ; 상기 휘동재생수단으로부터의 출력중 중첩된 고주파 휘도성분을 원래의 주파수대역으로 펼치기 위한 고주파성분펼침수단 ; 상기 휘도재생수단으로부터의 중첩된 전대역폭의 휘도신호로부터 동신호를 검출하기 위한 동신호검출수단 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 펼쳐진 고주파 휘도성분을 감쇠시키는 제 1 제어용감쇠기 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 시간축고역통과필터로부터의 출력을 감쇠시키는 제 2 제어용감쇠기 ; 및 상기 시간축저역통과필터로부터의 출력 및 제 1, 2 제어용감쇠기들로부터의 출력들을 혼합하기 위한 가산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동적응재생회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 제어용 감쇠기는 서로 역방향 감쇠특성을 갖는 특징으로 하는 동적응재생회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 제어용감쇠기는 보완적인 동작을 하는 제어용스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적응재생회로.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘도재생수단으로부터의 중첩된 전대역폭의 휘도신호의 대역을 제한하여 상기 시간축저역통과필터, 시간축고역통과필터, 고주파성분펼침수단 및 동신호검출수단에 공급하는 대역제한수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적응재생회로.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 대역제한수단이 수평축 저역통과필터인 것을 특징으로 하는 동적응재생회로.
6. 고주파 휘도성분이 중첩반송파에 고주파 휘도성분에 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 기록매체로부터 재생하는 휘도재생과정을 구비한 영상신호 재생방법에 있어서, 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화되지 않은 저주파 휘도성분을 검출하기 위한 시간축 저역필터링과정 ; 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호를 필터링하여 시간적으로 변화하는 저주파 휘도성분과 중첩된 고주파 휘도성분을 분리하기 위한 시간축 고역필터링과정 ; 상기 시간축 고역필터링과정에서 분리되는 중첩된 고주파 휘도성분을 원래의 주파수대역으로 펼치기 위한 고주파성분 펼침과정 ; 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호로부터 동신호를 검출하기 위한 동신호 검출과정 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 펼쳐진 고주파 휘도성분을 감쇠시키는 제 1 휘도조절과정 ; 상기 검출된 동신호에 따라 상기 시간축 고역필터링 과정에서 분리된 휘도신호를 감쇠시키는 제 2 휘도조절과정 ; 및 상기 시간축저역필터링과정에서 분리된 휘도신호 및 제 1, 2 휘도조절과정에서 조절된 휘도신호들을 혼합하기 위한 가산과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 동적응재생방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1, 2 휘도조절과정은 서로 역방향 감쇠특성으로 휘도신호를 감쇠시킴을 특징으로 하는 동적응재생방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1, 2 휘도조절과정은 서로 보완적인 스위칭작동을 수행하는 것을 특징으로 하는 동적응재생방법.
9. 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간축 저역필터링과정, 시간축 고역필터링과정, 동신호검출과정을 수행하기 전에 상기 휘도재생과정에서 재생되는 중첩된 전대역폭의 휘도신호의 대역을 제한하는 대역제한과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적응재생방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 대역제한과정은 수평저역 필터링함을 특징으로 하는 동적응재생방법.