KR950004460B1 - Ntsc텔레비젼 전송에서 고스트를 제거하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

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Description

NTSC텔레비젼 전송에서 고스트를 제거하기 위한 시스템

제1도는 한 실시예를 도시하는 블록도이며,

제2도는 제1도의 수신부의 보다 상세한 블록도이며,

제3도는 본 발명의 원리에 따른 고스트제거 기준신호의 제1상보형 시퀀스를 도시하는 2차-평면좌표계이며,

제4도는 본 발명의 원리에 따른 고스트제거 기준신호의 제2상보형 시퀀스를 도시하는 2차-평면좌표계이며,

제5도는 본 발명의 원리에 따른 상보형 시퀀스 고스트제거 기준신호의 페디스털의 파형을 도시하는 2차 - 평면좌표계이며,

제6도는 이상적 채널에 대찬 동상 선형상관기의 출력을 도시하는 2차-평면좌표계이며,

제7도는 이상적인 채널에 대한 직각상관기의 출력을 도시하는 2차-평면좌표계이다.

본 발명은 텔레비젼의 화질을 개선하기 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 고스트 영상(ghost image)들을 축소하거나 제거하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 고스팅(ghosting)으로 언급되는 NTSC텔레비젼 영상들의 다중경로(multipath) 수신은 직접적으로 오프-에어(off-air) 수신된 신호들과 케이블 TV시스템들로 부터 수신된 산호들에 대한 폭넓은 문제를 안고 있다.

고스트 제거 시스템을 실용적, 경제적으로 실시하도록 한 디지탈신호 처리기술에 있어서의 최근의 진보는 다중경로 수신에 의해 야기되는 해로운 영향들을 제거하거나 적어도 실질적으로 축소해야 할 소비자용 수신기들에 있다.

일반적으로 "고스트들"로 언급되는 고스트 영상들은 수신된 텔레비젼 화상에서 공통적으로 발생하는 것들이다. 지접경로(direct path)에 의해 수신된 신호에 의해 발생된 주영상(predomonant Image)과 비교하면, 고스트는 고유의 텔레비젼 신호를 시간지연하고, 감쇄하며, 왜곡시킴에 의해 발생되며, 직접 경로 이외의 다른 경로들을 통해 수신된다. 직접경로 이외의 신호경로는 다중경로로 언급된다. 일반적으로, 지연과 감쇄는 정(positive)이거나 부(negative)일 수 있다. 이리하여,주신호(main signal)보다 큰 진폭의 전치-고스트(pre-ghost)나 고스트를 갖는 것이 가능하다. 또한, 고스트 신호의 파라메타(parameters)들은 시간-가변의 파라메타들일 것이다.

다중경로들은 장- 및 단-다중경로들로 크게 분류될 수 있다. 장-다중경로는 주영상에 대해 수평적으로 디스플레이 되는 2차적 고스트 영상으로서 나타나는 반면, 단-다중경로는 비디오 구주파에 영향을 미친다. 그것의 효과는 영상 첨예도(image sharpness)에 있어서 명백한 증가나 감소로서 전형적으로 주목할만한 것이며, 어떠한 경우에는 어떤 영상정보의 손실을 수반한다. 비디오 구주파수의 감쇄는 화상에서 "소프트(soft)" 현상을 야기할 수 있다. 단-다중경로들은 전형적으로 케이블 분배 시스템들에 관련되며, 일반적으로 "메크로-고스트(macro-ghost)들"로 불리는 종료 부정합들(termination mismatche)과 다중 에코(multiple echoes)들로 부터 발생한다. 장-다중경로 고스트들은 전형적으로 제거기구들에 의해 감소되는반면, 단-다중경로 효과는 파형등화(waveform equalization)에 의해, 일반적으로는 비디오 고주파 응답의 피킹 (peaking) 그리고/혹은 그룹-지연보상(group-de1ay compensation) 에 의해 완화된다.

텔레비젼 고스트들의 현상은 고스트들을 줄이거나 제거함에 의해 화질을 개선하기 위해 다루어졌다. 예를들면, W.Ciciora의 다수인에 의해 1979년 2월 IEEE Transactions On Consumer Eloectronics지의 볼륨CE-25에 발표된 "Ghost Canceling In Television Receivers"를 보라. 고스트 문제에 대한 다른 해결방안들은 Kobo의 다수인에 의해 1990년 1월 23일자로 발표된 미국 특허번호 제4,896,213과 타나카(Tanaka)의 다수인에 의해 1990년 1월 30일자로 발표된 미국특허 번호 제4,897,725호에 설명되어 있다. 상기 특허들은 본 명세서의 참증으로서 첨부되어 있다.

전송된 텔레비젼 신호의 특성들은 프라이오리(priori)로 알려져 있으므로, 적어도 이론적으로는 고스트신호 검출 및 제거 시스템에서 이러한 특성들이 활용될 수 있다. 그럼에도 블구하고, 다양한 문제점들이 이러한 접근을 제한한다. 그 대신, 현재 비이오용으로 사용되지 않은, 텔레비젼 신호부에(예를들면) 위치해 있는 상기 기준신호를 반복적으로 전송하며, 고스트 신호들의 검출 및 제거를 위해 기준신호를 사용하는 것이 바람직하다는 것을 알게되었다. 전형적으로 수직 부랭킹 간격(VBI)의 라인들이 사용된다. 이러한 신호는 여기에서는 고스트 제거 기준(즉" GCR")신호로서 언급된다.

유용한 테스트 혹은 GCR신호가(sinx)/x의 파형을 적절하게 나타낼 것이 제안되어 왔다. 적절하게 윈도우(window)된 이러한 파형은 관련 주파수대역에 걸쳐 상대적으로 인정한 스팩트럼 에너지의 농도를 나타낸다. 예를들면, W.Ciciora의 다수인에 의한"A Tutorial On Ghost Canceling In Television Receivers"를 보면, 단-다중로들의 효과들을 줄이기 위해, 고스트신호 제거와 파형등화에 대한 고스트위치들이 결정될 수 있다.

미국특허 번호 제4,896,213호는 고스트 제거신호 전송/수신 시스템을 언급하고 있는데, 이러한 시스템은 신호 전송경로에서 발생된 그룹지연 왜곡 및 주파수-진폭 특성 왜곡에 기인한 고스트성분들을 줄이거나 제거하기 의해 빌트-인(built in) 고스트 제거 장치를 사용하고 있다. 이러한 것은 디지탈신호를 고스트 제거 기준신호로서 텔레비젼 신호상에 중첩(superimposing)함에 의해 이루어진다. 이리하여, 미국특허 번호 제4,896,213호에서는 프레임 동기신호들, 클럭 동기신호들, 및 데이타 신호들로 구성된 한 디지탈신호가 발생되고, 수직 블랭킹 간격 동안, 전송된 텔레비전 신호상에 중첩된다. 수신단에서, 텔레비젼 신호상에 중첩된 상기 디지탈 신호가 정렬(arrangement)할때 기준신호로 사용되며, 상기 기준신호는 고스트 현상을 줄이도록 전승된 텔레비젼 신호의 상관작용을 실행한다.

타나카의 미국 특허번호 제4,897,725호에서 정렬시에 전송된기준 혹은 GCR신호가 또한 사용된다. 더미고스트신호(dummy ghost signal)가 전송된 텔레비젼 신호에서 고스트를 제거하기 위해 발생되고 사용된다. 이것은 실질적으로 제안된 BTA(일본) GCR신호이며, 전술한(sinx)/x의 파형을 갖는 신호를, 대체로 실질적 고주파 스팩트럼 에너지량의 특성으로 인해, 주기준 혹은 디고스팅(deghosting)신호로서 사용한다. 상-방향 일정신호(pair-wise constant signal)를 사용한 평균은 수신된 기준파형을 얻는데 사용된다. 수신된 기준파형은 푸리에 계수들의 세트(set)를 제공하기 위해 푸리에변환(Fourier transformation)된다. 변환된 기준파형은 손상되지 않은 GCR의 이용가능한 패스트 푸리에변환(Fast Fourier Transformation) 처리되며, 디-고스팅 필터 파라메타들 즉, 횡단선 필터(transversal filter)와, 파형등화 유한 임펄스응답(즉"FIR"과 디-고스팅필터 유한 임펄스응답(즉"IIR"필터)에 대한 탭이득정보(tap gain infomation)를 계산한다.

기대되는 바와같이, 고스트 제거 기준신호는 일반적으로 그것의 고스트신호들과 함께 수신되며, 그리하여, 그 자체가 "고스팅"된 신호이다. 고스트-제거 시스템의 성능을 얻어진 GCR신호의 잡음 및 섭동(perturbation) 내용에 의해 크게 영향을 받는다. 얻어진 GCR신호의 잡음 및 섭동 내용에 있어서의 감소는 고스팅필터 파라메타 유도의 정확성을 개선하고, 시스템의 복잡성을 줄이는데 바람직하다.

여기에서, 신호상승에지(signal leading edge)에서 한 단계가 GCR신호에 있어서 고스트 위치들을 계산하는 데에 바람직하다는 것이 인식된다. 앞서 언급한 바와 같이,(sinx)/x파형은 GCR신호에 있어서 특수한 잇점들을 제공한다. 그것의 평면 주파수 스택트럼은 파형등화 파라메타들의 계산은 물론 다중 영상효과들을 감쇄하기 위한 필터 파라메타들의 정확한 계산을 하도록 한다. 그러나 (sinx)/x파형의 특성리플은 다든 주파수 성분들과 함께 수신된 고스팅 GCR에서 전형적으로 감쇄되고, 둘 다는 실행할 때에 통상적으로 발생하는 안테나의 오방향(misorientation)의 효과들 뿐아니라 다중경로 효과들에 기인한다. 이러한 조건하에서, 파형등화 파라메타들의 계산은 중요한 오류를 발생할 수 있다.

그렇기 때문에, 본 발명의 목적은 고스트 영상들을 축소하고 제거하기 위한 개선된 회로 및 처리과정을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 낮은 신호에 잡음 조건에서도 고스트 영상들의 축소 및 제거를 위한 회로 및 처리과정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단시간 내에 디고스팅 파라메타들을 얻을 수 있는 회로 및 처리과정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쉽게 실행될 수 있는 고스트 영상의 축소 및 제거를 위한 회로 및 처리과정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전치- 및 후치-고스트신호들의 범위에 고유의 정보가 없어, 고스트 영상들을 축소 혹은 제거할 수 있는 회로 및 처리과정을 제공하는 것이다.

고스트 제거 시스템의 성공적인 실행을 위해서는 전송된 NTSC신호가 고스트 제거 기준신호라 불리는 보조신호(training signal)를 포함하는 것을 필요로하며, 상기 NTSC신호는 수신기에 의해 조사되어, 전송경로상에서 NTSC신호가 받은 다중경로 왜곡을 계산하게 된다. 수신된 왜곡 GCR신호를 저장되어 있는 기준 GCR신호와 비교함에 의해, 수신기는 적절한 채널 보상필터를 구성할 수 있으며, 그 결과 전송경로 상에서 발생된 왜곡을 회복할 수 있다.

예상되는 다중경로 왜곡들의 전영역의 단순 수신기 하드웨어에 의해 쉽고 신속한 분석을 할 수 있는, 그래서 왜곡들을 전하는 데에 필요한 보상필터가 신속하고 정확하게 구성될 수 있도록 GCR신호를 고안하는 것이 해결해야 하는 문제이다. 다음에 상세히 설명되는 바와 같이, 완전한 고스트 제거 시스템은 제안된 GCR신호와 상기의 문제와 부합하는 수신기 처리 알고리즘을 포함한다..

고스트 제거 시스템은 전송 혹은 텔레비젼 영상들에서의 다중경로 왜곡의 영향들을 제거하거나 적어도 의미있는 감쇄를 할 수 있다. 일반적으로 최단경로를 통해 수신된 직접신호인 신호(텔레비젼 수신기가 상기신호에 의해 동기되는)는 기준신호라 불린다. 이러하여, 다른 경로들을 통해 수신된 신호들은 기준신호에 대하여 일반적으로 지연된 것이며, 지연 고스트(trailing ghost)들로 나타난다.

그러나, 최단 흑은 직접경로 신호가 수신기를 동기시키는 신호가 아닐수도 있다. 수신기가 반사된(긴 경로)신호에 의해 동기하면, 직접신호 혹은 직접신호와 수신기를 동기시키는 신호 보다 적게 지연된 다른 반사신호들에 의해 야기되는 주고스트(혹은 고스트들)가 있을 것이다. 다중경로 신호들은 소정의 위치에서 위치로, 체널에서 체널로, 수, 진폭, 지연시간이 변화한다.

다중경로 왜곡의 가시적 효과들은 크게 두가지 범주로 분류될 수 있다. 다중 영상들과 채널의 주파수 응답특성의 왜곡이다. 상기 두가지 효과는 수신위치에 도달한 다중경로 신호들 간에 시간 및 진폭변화들에 기인하여 발생한다. 기준신호에 비하여 다중경로 신호들의 상대적 지연들이 충분히 클때, 가시적 효과는 서로수평적으로 디스플레이되는 텔레비젼 피스플레이상에 동일한 영상의 다수의 복사로서 나타난다. 일반적으로 직접신호는 우위를 차지하며, 수신기는 직접신호에 의해 동기되며, 고스트 영상들은 변화하는 위치, 강도 및 극성에서 오른쪽에 놓여진다. 이러한 것은 지연 고스트 흑은 "후치-고스트"영상들로서 알려져 있다. 수신기가 반사된 신호에 의해 동기될 때, 고스트 영상들이 기준영상의 왼쪽에 위치될 것이다 이러한 것은 주고스트 혹은 "전치-고스트"영상들로서 알려져 있다.

기준신호에 비해 상대적으로 짧은 지연의 다중경로 신호들의 효과는 채널의 주파수 응답특성의 왜곡이다. 이러한 경우에 가시적 효과는 영상의 첨예도에 있어서 증가나 감소로 나타나고, 어떤 경우에는 일부 영상정보의 손실로 나타난다. 이러한 단-지연(short-delay) 혹은 인접(close-in) 고스트-들은 안테나 주 혹은 케이블 텔레비젼 드롭 케이블들(cable television drop cable)과 같은 종결되지 않거나 불완전하게 종결된 라디오 주파수 전송라인들에 의해 가장 일반적으로 야기된다. 케이블 텔레비젼 환경에 있어서, 다중왜곡 탑들과 길이가 변하는 다중 부적합 종결 드롭 케이블들에 의해 야기된 다중 인접 고스트들을 갖는 것이 가능하다. 이러한 다중 인접 고스트들은 마이크로-고스트(micro-ghost)들로서 자주 언급된다.

텔레비젼 수신기에 있어서 고스트들을 제거하기 위한 방법은 전송된 텔레비젼 신호의 한 부분으로서 고스트 제거 기준 신호(GCR)신호로 알려진 소정의 보조신호의 포함에 달려있다. 텔레비젼 신호의 수직 블랭킹 간격내에 포함된 이러한 신호는 텔레비젼 신호의 나머지 부분과 동일한 다중경로 왜곡들을 겪게될 것이다. 수신기는 수신한 왜곡 GCR신호를 검사할 것이며, 앞서 인지된 그것의 정확한 파형으로 다중경로 왜곡을 제거하거나 적어도 의미있는 감쇄를 하기 위한 적응필터를 구성할 수 있다. VBI(바람직하게는 단지 한TV라인)에서 최소 가능 실지점(least possible real estate)을 점유하며, 다중경로 왜곡을 분석하고 왜곡을 제거하기 위한 보상필터를 구성하기 위해 수신기에 필요한 정보를 포함하는 GCR신호를 선택하는 것이 중요하다.

제안된 상보형 시퀀스 고스트 제거 기준신호에 있어서, 이러한 특징들에 입각한 CS-GCR들인, 라인 2와필드 3에 대한 CS-GCR신호(제4도에 도시된)가 최소 VBI라인 요구조건에 대하여 설계되었으며, NTSC텔레비젼 신호들을 디고스팅하는 데에 응용하기에 단순한 것이며, 제안된 진보적 TV시스템들에 적합한 것이다. 종래의 "쌍-방향-일정"신호의 처리로서, 이러한 CS-GCR들은 전치- 혹은 후치-고스트들의 범위에 어떠한 고유의 제한을 갖지 않으며, 즉, 지시된 고스트들은 명백한 것들이다.

지상의 방송 환경에서 고스트 제거기의 주목표는 산과 같은 지형과, 빌딩, 다리, 급수탑과 같은 건축물들로 부터의 반사에 의해 발생된 고스트 영상들을 제거하는 것이다. 70IRE 2T 혹은 (sinx)/x스텝과 같은 아주 단순한 신호가 이러한 목적에 적절할 것이다. 그러나, GCR신호는 전치- 그리고/혹은 후치-고스트들의 넓은 범위에 걸친 변하는 신호대 잡음 조건들에서 실행되어야 하며, 모호성이 없이 빨리 디고스팅 파라메타들을 제공해야 한다.

제안된 진보적 역호환성 텔레비젼(즉 ACTV)방송 시스템들에 대한 채널 특성화를 위한 새로운 기술은 수직 블랭킹 간격(즉, VBI)동안 고스트 제거기준신호를 전송하는 현재의 실행을 따른다. GCR신호의 복사신호는 수신기에 저장되며, 디지탈신호 처리기술들을 전송하는 현재의 실형을 따른다 GCR신호의 복사신호는 수신기에 저장되며, 디지털신호 처리기술들을 통해 효율적으로 고스트 제거 파라메타들을 도출하는 데에 사용된다. 상기의 방법은 상보형 시퀀스들의 특성에 입각하여, 제일먼저, M.J.E. Golay에 의해 1961년4읠 IEEE Transactions On Information Theory의 볼륨 IT-7에 발표된 Complementary Series에 설명되어 있으며,1972년 10월 lEEE Transactions ON Information Theory의 볼륨 IT-18에 발표된Complementary Sets of Sequences에서 C.C.Tseng와 C.L.Liu에 의해 확장된다. 한쌍의 동-길이 2진(±1) 시퀀스는 만약 시퀀스의 선형자 동상관함수들의 합이 "0"이 아닌 모든 쉬프트(shift)들에 대하여 동일하게 "0"이면 상보형이라 불리우고, "0"쉬프트에서 높은 상관이득을 제공한다. 이러한 시퀀스들은 기초 8필드 시퀀스의 해당 필드들에 있어서의 쌍방향 일정신호들과 함께 적절한 필드들에 할당된 VBI라인상에 전송될수 있다. NTSC호환성 시스템들에 대한 전송신호의 정의 강제(positivity constraint)에 따르도록 각 상보형 시퀀스가 페디털상에 전송된다. 수신기에서 공동 일정신호들의 효과는 우선 감산에 의해 제거되며, 결과적인 신호들은 두 상보형 시퀀스들의 각각과 상관된다. 상기 상관기들의 출력은 채널계수의 직접적인 측정을 위해 부가된다.

예로서 길이 640의 한쌍의 상보형 시퀀스가 고려된다. 이러한 것은 IEEE Transactions On Information Theory에 발표된 M.J.E. Golay에 의해 설명된 10과 64의 상기의 것 보다 작은 상보형 쌍들로 부터 합리과정을 사용하여 구성된다. 전송을 위해 상기 시퀀스는 4 .2MHz대역의 평면 스팩트럼을 발생하도록 정형되어야 한다. 2%의 롤-오프(ro11-off)를 갖는 부상형 코사인 정형필터(raised cosine shaping filter)가 이러한 목적을 위해 사용된다. 바람직한 길이들(예를들면,720,800등등)의 다른 상보형 쌍들이 유사하게 구성될 수 있다.

최근 제시된 다른 진보적 GCR시퀀스들과 비교하면 상보형 시퀀스들은 두가지 주요한 잇점이 있다. 이것들 중에 중요한 것은 소위 조정된 최대길이 혹은 엠-시퀀스(m-sequence)들이며, 또한 수도-노이즈(pn)시퀀스로 언급되기도 한다. 이것들은 주기적 자동상관이 "0"이외의 모든 쉬프트들에서 "0"이고, "0"쉬프트에서 피크를 갖는 길이 N=2n-1의 ±1 시퀀스들이다. 그러나 수도-노이즈 시퀀스는 두가지 의미있는 결점을 갖는다.

첫째로, 수도-노이즈 시퀀스의 길이의 제한은 고스트 지연범위와 상관성 이득들을 동시에 최적화함에 의하여, VBI선상에서 이용가능한 지속기간의 완전한 이용을 할 수 없다.

두번째로, 수도-노이스 시퀀스의 주기적 특성은 전치- 및 후치-고스트의 동일성에 있어서 모호함을 야기한다. 예를들면, 최대지연에 가까운 후치-고스트는 잘못하면 전치-고스트로서 나타날 것이다. 후자를 제거하기 위한 어떠한 시도들은 성능의 저하를 야기할 것이다. 상보형 시퀀스들은 그들의 길이가 N=2n-1로 제한되지 앓고, 채널 특성화가 원형 컨벌루션(convolution)이 아닌 선형 컨벌루션에 입각하여 수행되므로 이러한 결점들을 갖지않는다. 그러므로, 보다 긴 고스트 지연범위와 낮은 신호대 잡음비 조건들에서 바람직한 고스트 제거 레벨을 유지하는 능력에 의하여 우수한 디-고스트 성능을 제공할 수 있다.

제1도에 도시된 회로에서 텔레비젼 방송 송신기와 같은 텔레비젼 송신기 2가 텔레비젼 신호를 전송하기위해 안테나 4에 연결된다. 고스트 제거 기준신호 발생기 6은 송신기 2에 연결되며, 송신기 2에 본 발명의 원리에 따르는 고스트 제거신호(즉, 고스트 제거 기준신호 혹은 "GOR"로서 알려진 소정 보조신호)를 제공한다. 고스트 제거 기준신호는 안테나 4를 통해 전송된 텔레비젼 신호의 수직 블랭킹 간격내에 포함되며, 안테나 8에 의해 수신된다. 전송된 텔레비젼 신호의 수직 블랭킹 간격에 포함된 고스트 제거 기준신호는 텔레비젼 신호의 나머지 부분과 동일한 다중경로 왜곡을 겪게된다.

수신 안테나 8은 텔레비젼 수신기 10에 연결되며, 게2도에 상세히 도시된 디고스트( deghoster) 12은 "디고스팅된" 비디오신호 VpG를 제공하기 위해 고스트 영상들을 감쇄하고 제거하는 한편, 동기신호 분리기 및 클럭 발생기 14는 필드 ID, 수직라인 카운트, 수평동기 및 4fC클럭신호들을 제공한다. 수신기 10내에서,복합 비디오신호는 A/D변환기 18에 의해 디지탈 신호로 변환되고, 고스트 제거 기준신호 획득단 20과 보상 디고스팅 필터 22에 인가된다. 획득단 20에 의해 얻어진 성분들 Sgl와 Sgc1은 데이블 I과 II에 설명된 선형 컨벌루션에 따라 PROM과 같은 메모리에 저장된 신호들 S, SC의 상보형 쌍들의 각 부분들을 갖는 상관기 22에 의해 상관되어 채널 특성화를 제공한다. 채널특성은 제어기 26에 의해 수신되며, 비디오신호와함께 수신된 고스트의 영상에 기인한 왜곡을 제거하기 위한 디고스팅 필터 22룰 구성하도록 인가된다.

상보형 시퀀스 고스트 제거 기준신호는 A도에 도시되어 있다. 그것은 제3,4,5도에 도시된 라인 l,2,1 각각에 3개의 신호들로 완전하게 설명된다. 제3도는 필드1을 나타내고, 제4도는 필드 3을 나타내는 반면, 제 5도는 필드 2(부의 버스트)와 필드 4(정의 버스트)를 나타낸다. 제 3도와 제 4도에 도시된 파형들은 두개의 상보형 시퀀스들이며, 상기 시퀀스들은 전송된 NTSC텔레비젼 신호들상에 정의 강제(positivity contraint)에 맞게 하도록 페디스털(pedestal)상에 전송된다. 상기 페디스터널은 제5도에 도시된다.

도시된 CS-GCR신호는 기본적으로 필드당 VBI에서 하나의 TV라인을 점유하는 4필드시퀀스 신호이다. 테이블 I에 보여진 바와 같이 8필드 시퀀스는 "쌍-방향-일정"신호처리에 사용될 수 있다.

태이블 I

테이블 II

SC-GCR

처리 알고리즘:Sg1= [(F1-F5) +(F6-F2) ]/2, Sg=Sg1* S

Sg1= [(F3-F7) +(F8-F4) ]/2, Sgc=Sgc1*SC

채널 특성화: (Sg+SgC)/2

: 선형 컨벌루션

테이블 III

검사 :

버스트 : ({+ 一+ }+{--(-) }) =,({--(-)}+{+-+} ) =0

이전의 라인 테스트 신호들: ({S1-S2}+ {S2-S2})=0

({S3-S3}+{S4-S4})=0

CS-GCR신호의 범위는 주로 261RE의 페디스털 신호를 갖는 -10에서 80IRE사이에 있다. CS-GCR신호의 레벨은 즉, 제A1도와 제A2도에 도시된 두상보형 시퀀스들의 피크대 피크 레벨과 관련하여 페디스털은 텔레비젼 전송 환경에 대하여 최적화 될 수 있다. 예를들면, 기대되는 고스트 레벨들에 있어서, 부의 편위들이 텔레비젼 동기회로들에 불리하게 영향을 미치거나 정의 편위들이 받아들일 수 없는 과변조를 야기할수 없다. 페디스털 값은 GCR신호의 의도된 기능을 야기함이 없이, 필드와 랩 테스트들의 결과에 입각하여 높아지거나 낮아진다.

CS-GCR신호는 VBI라인에 위치된다. 그것은 4fsc클럭 주파수 즉, 53.3마이크로초의 763샘플들에 의해 설명된다.

CS-GCR선호는 4.18메가-헤드쯔의 평면 스팩트럼에 대해 설계되었다. 반면, 본 발명의 설계는 길이 640(또한 다른 길이들로 가능함)의 상보형 시퀀스 쌍을 사용한다. 상기 시퀀스들은 상기 설명된 이유들 때문에 페디스털 상에 위치되며, 약 4.2메가-헤드쓰로 적절하게 저역통과 필터되어 NTSC신호의 설계서를 충족시킨다. 결과적인 시퀀스의 (sinx)/x형은 상보형 시퀀스들의 길이를 640이상으로 증가시킨다. 필터된CS-GCR신호는 약 53.3마이크로초의 763fsc샘플들이다.

제한된 CS-GCR신호는 어떤 VBI라인상에도 위치될 수 있다. 상기 CS-GCR신호를 포함하고 있는 VBI라인의 전이나 후의 다른 VBI라인의 신호 내용은 " 쌍-방향-일정"신호처리의 점에서 불변일 것이다. 이러한 CS-GCR신호를 갖는 확장된 디고스팅 범위는 이러한 VBI라인들에 의해 조정된다. 전송된 시퀀스는 테이블 I에서 보여진다.

CS-GCR신호의 고스팅된 상보형 쌍이 수신되며, 텔레비젼 수신기에서 얻어진다. 첫째로 페디스털 신호의 효과들은 각 시퀀스들로 부터 등가의 페디스털 값을 감산함에 의해 제거된다. 결과적인 시퀀스의 각각은 그것의 각(상보형) 시퀀스와 선형적으로 상관된다. 선형 상관기 출력들은 고스팅된 채널 특성화를 직접적으로 발생키 위해 부가된다.

그 다음 채널 특성화는 디고스팅 파라메타들을 계산하는 데에 사용된다. 적용 고스트 제거는 고스트 환경의 넓은 범위를 설명하도록 계획된다.

고스트 환경은 일반적으로 고스트가 수백 나노초에 퍼져있다는 것을 보여준다. 고스트 파라메타 계산에서는 물론 필터의 구조는 이러한 고스트 분포의 측면을 고려하고 있다.

무한 임펄스응답 필터의 구조는 후치-고스트들을 제거하는 데에 적합하다. 그러나 FIR필터는 파형등화를 실행하기 위해 전치-고스트들을 감쇄하는 데에 필요하다. 고스트들을 충분하게 감쇄하기 위해, 이러한 필터들은 입/출력신호들을 다루기 위한 보다 많은 비트들을 가져야 한다. 하드웨어는 9-비트 정밀도를 갖는 필터들을 실시할 수 있다. 4fsc에서 작동하며 45미이크로초의 후치-고스트의 범위에 대한 설계서를 충족하는 하드웨어 디코더는 적어도 650탭들을 갖는 유한 임펄스응답 필터를 필요로 할 것이다. 우리는 이러한 긴 필터를 실행하는 것 보다는 무한 임펄스응답 필터와 유한 임펄스응답 필터 둘 다를 사용하는, 제거되어야 할 각 고스트의 위치들을 포함하는 구조를 더 좋아한다. 비록 제거될 수 있는 고스트들의 수가 제한될지라도, 이러한 접근은 소비자용 상품에 보다 적합하다.

동기분리와 클럭 발생을 제공하기 위해, 동상신호 성분들이, 버스트 고착 4fsc이나 8fsc(혹은 28.6MHz)디지탈화 클럭을 발생하기 위한 버스트게이트와 같은 다른 필요한 게이팅 펄스들과 같은 다른 필요한 게이팅 펄스들과 A/D변환기들의 비디오의 DC레벨들을 고정하기 위한 클램프 펄스는 물론 수평, 수직, 및 필드동기신호들을 도출하기 위하여 활용된다.

동상 비디오 성분들의 디지탈과정 동안 단지 동상 비디오 성분은 고스트들을 감쇄하는 데에 사용된다. 고스팅된 신호 성분들은 A/D변환기에 대하여 미리조정되어야 한다. 즉, 비디오 성분은 적절하게 증폭되어야하고, 선택된 A/D변환기들에 대해 DC레벨이 쉬프트(shift)되고 클랭핑되어야 한다.

고스팅된 신호는 기준 신호와 다양한(보다 낮은) 진폭과 위상의 고스팅된 성분들의 합이다. 그러므로, 디고스팅된 것은 보다 낮은 피크대 피크 진폭의 신호일 것이다. 이리하여, 디고스팅된 신호의 비트들의 유효숫자는 동일한 피트대 피크 진폭의 고스팅되지 않은 비디오신호를 디지탈화하는 것에 비해 작아진다. 이러한 요소는 A/D변환기 18의 정확도를 선택하는 데에 고려되어야 한다. A/D변환기들의 선형성은 좋은 디고스팅 성능을 위해 극히 중요하며, 선택된 정확도와 비례해야 한다. 현재 실행되고 있는 헤드웨어는 10-비트 TRW A/D변환기를 사용하고 있으며, 단지 그것 중에 9-비트가 사용될 수 있다.

최종의 고스터(ghoster) 부산물을 위한 하드웨어는 제어기 26과 같은 마이크로프레서서를 갖출 것이며, 소프웨어를 실행하고, 기준 CS-GCR신호, 특정 필터계수들 등등과 같은 필요한 데이타들을 저장하기 위해 RAM과 ROM의 형태로 필요한 메모리와 결합된다. 본 소프트웨어는 최적화 과정이 없으면 약 100KB의 메모리를 필요로 하지만, 의미있는 감소를 할 수도 있다. 그것은 AMPRO시스템과 인터페이스(interface)한다.

8필드 시퀀스로 부터 고스팅된 CS-GCR신호 성분들을 갖는 VBI라인들은 두 신호들을 제공하기 위해 적절하게 게이팅(gating)되고, 복구되며, 대수적으로 처리된다. 그 다음, 이러한 고스팅된 CS-GCR신호 데이타(2어레이)는 고스팅된 채널 특성화를 계산하도록 처리된다.

고스팅된 채널 특성화는 후치-고스트들, 전치-고스트들 그리고 등화필터에 대한 디고스팅 파라메타들을 계산하기 위해 분석된다.

IIR필터는 지연고스트들(후치 -고스트들)을 감쇄하기 위하여 사용되며, FIR필터는 주고스트(전치 -고스트) 감쇄를 위하여 사용된다. 실행함에 있어서 FIR필터는 IIR필터의 뒤에 온다. 이러한 순서는, 한 필터가 적응제거를 필요로 하는 "국부적"으로 발생된 고스트들의 다른 형태를 발생할 수도 있기 때문에 아주 중요하다.

파형등화를 할 때에, 상관된 (sinx)/x응답이 검사되고 적절한 파형등화 FIR필터가 산정된다.

CS-GCR신호 자체는 고스트 범위에 어떠한 고유의 제한도 하지 않는다. 디고스팅 범위는 완전히 쌍-방향-일정 VBI라인들에 의해 지시된다. 고스팅된 데이타의 필요 범위는 채널을 특성화하기 위해 포착되어만 한다.

쌍-방향-일정 VBI 라인들이 없으면, CS-GCR신호는 정면-포치(front-porch), 동기 및 버스트 지속기간과 동일한, 후치-고스트 감쇄에 대한 약 12μS의 범위를 갖는다. VBI라인 18(BTA와 같은)상의 CS-GCR신호에 디고스팅 범위는 약 75μS(동기 및 버스트 범위의 63.5μS VIR 12μS)일 것이다.

지연고스트들(IIR필터)을 제거하기 위한(IIR필터) 디고스팅 하드웨어는 각각의 고스트를 실행하는 개념에 기초를 둔다. 이러한 접근은 수신기 제조자들이 제거되야 할 고스트들의 수와 일치하여 그들의 상품라인을 맞추어 만들도록 한다. 고스트의 범위는 제한되어 있지않으며, 단시 일정범위 내에서 제거되는 고스트의수가 제한된다.

이러한 것을 고려한 하드웨어의 한 실시예는 9개의 개별고스트를 혹은 보다 적은 확산고스트(spread ghost)들 혹은 개별 및 확산고스트들의 결합을 제거할 수 있다, 소프트웨어는 고스트된 CS-GCR신호를 분석하며, 각 고스트들에 대한 확산의 정도를 결정하고, 그에 따라 디고스팅 파라메타들을 분배한다.

테스트를 위해 제시되는 하드웨어의 지연번위는 75μS보다 작거나 같을 것이다. 이러한 지연범위에 속하지 않는 지연고스트들은 제거되지 않을 것이다.

CS-GCR신호는 소프트웨어가 10μS보다 작거나 같은 주에코(leading echo)들(버스트+동기 +정면포치)의 위치와 크기를 계산할 수 있도록 하는 것이다. 하드웨어는 128탭 FIR필터를 사용하여 모든 주 에코들을 감쇄하도록 설계된다. 그 범위는 주고스트들의 수에 의존할 것이다. 이러한 범위에 속하지 않는 주에코들은 제거되지 않을 것이다,

고스트들의 최고레벨은 기준신호(D/U≥6dB) 이하의 적어도 6dB에 있을 것으로 기대된다, 소프트웨어는 더 큰 고스트들에 대해서 조차도 디고스팅 파라메타를 계산한다. 하드웨어는 단지 6dB이거나 기준신호 보다 낮은 고스트들을 감쇄할 수 있다. 고스트의 최고레벨은 디고스팅 파라메타들을 계산하기 위한 소프트웨어의 능력에 의해 제한되는 것이 아니고, 고스팅된 환경에서 동기신호, 게이팅 펄스 등등을 도출하기 위한 회로를 포함하는 하드웨어의 성능에 의해 제한된다.

제거기를 활성화하기 위한 고스트의 최소레벨은 임계(threshold)의 형태로 지정될 수 있다. 그것은 현재기준신호(D/U≥30dB)이하의 약 30dB로 세트되어 있다. 소프트웨어는, 만약 최고 진폭의 고스트가 주어지면, 이러한 레벨 이상의 모든 고스트들에 대한 디고스팅 파라메타들을 계산하며, 이용가능한 하드웨어를 로드(download) 한다.

4.1언급되는 바와 같이, 삼성사에 위해 장려되는 디고스팅 개념은 하드웨어가 수신기 제조자의 상품라인계획에 따라 제거되는 고스트의 수에 맞추어 만들어지도록 하거나, 시장 연구실(market place laboratory)과 필드테스트가 9개의 개별 고스트들 혹은 더 작은 확산고스트들을 제거할 수 있게 한다.

이러한 파라메타들은 인입 고스팅 신호(incoming ghosted signal)의 SNR에 의존한다. 이론상의 계산에서는 고스트가 40dB 이하로 감쇄된다. 소프트웨어는 높은 고스트 감쇄에 대하여 일관성있게 개선된다.

이상적으로 그것은 CS-GCR신호의 8필드 시퀀스를 포착하는 데에 약 0.125초가 걸린다. 이리하여, 초기고스트 파라메타들을 발생하고 다운로드(downfhem)하기 위한 제1단계는 전형적으로 약 2초가 필요하다. 파형 등화필터를 산정하기 위해 (sinx)/x를 분석함을 포함하는 제2단계를 부가적인 0.1초가 필요하다. 그러므로, 현재 실행의 총시간은 전형적으로 약 2초이다.

디고스팅 알고리즘에 대한 총시간은 고정부분과 가변부분으로 이루어져 있다. 고정부분은 신호획득, 신호분석 및 등화필터 산정들과 관련된다. 가변 부분은 제거될 그것의 개별 고스트들을 분석하는 것과 관련되며, 제거되는 고스트의 총수에 의존한다. 우리의 현재의 실행에서 상기 고정부분은 약 2초이다. 가변부분은 아주 낮은 S/N조건을 제외하고 거의 무의미하다.

처리과정의 제1단계가 완결될 때, 화상에 있어서 의미있는 예견이 발생한다. 파형등화를 위한 제2단계가 완결될 때, 부가적인 개선이 발생한다. 이러한 개선은 점진적으로 발생하는 것이 아니라 순간적으로 발생한다.

본 반명은 실시예를 통해 설명되었다. 다양한 변경과 변화들이 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진자들에게 명백한 것이다. 예를들면, 일반적으로 NTSC시스템과 관련하여 사용된 실시예들이 명백한 반면, 본발명은 PAL시스템을 포함한 다른 시스템들과 다른 표준들에도 쉽게 적용될 수 있다. 본 발명은 케이블 전송에 의해서 뿐만 아니라 라디오파(radio wave)를 통하여 전송에 적용할 수 있다. 더우기, 다양한 시간 간격들이 소정의 실시예들에서 사용되었으며, 이러한 시간 간격들의 소정의 실시예들에서 사용되고 발명의 기초를 이루는 원리를 설명하는 반면, 다양한 변형들이 기본 작동을 변화함이 없이 이루어질 수 있다. 이러한 변형들은 다음의 특허청구의 범위와 그와 동등한 것들에 의해 제한되는 본 발명의 정신과 범위의 내에 있도록 의도된다.

Claims (2)

1. 동일한 길이의 2진 시퀀스들의 쌍들을 갖는 상보형 시퀀스 고스트 제거 기준 신호들을 제공하기 위한 소오스 수단과; 텔레비젼 신호들의 수직 블랭킹 간격들 내에서의 전송을 위해 상기 고스트 제거 기준신호들을 상기 텔레비젼 신호들에 중첩함에 의해 통신신호들을 제공하기 위한 수단과;상기 통신신호들로부터 상기 고스트 제거신호의 제1 및 제2성분들을 검출하기 위한 수단과; 상기 통신신호들 내에서 고스트 영상들을 감쇄하기 위한 적응필터 수단과; 상기 고스트 제거신호의 제1및 제2성분들을 해당 상보형 쌍신호들과 상관함에 의해 채널 특성화들을 발생하기 위한 수단과; 상기 채널 특성화들에 의존하는 적응필터를 구성하기 위한 수단을 구비하는 고스트 제거 기준신호 전송 및 수신 시스템.
2. 제1항에 있어서, 고스트 제거 기준신호들의 상보형 시퀀스들에 영 이외의 모든 쉬프트들에 대하여 동일하게 영인 상기 상보형 시퀀스들의 모든 선형자동상관함수들의 합을 갖는 고스트 제거 기준신호들의 상보형 시퀀스들을 제공하는 상기 소오스를 더 구비하는 고스트 제거 기준신호 전송 및 수신 시스템.