KR970002147B1 - 컬러 성분 신호 변환 장치 - Google Patents

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내용없음.

Description

컬러 성분 신호 변환 장치
제1도는 종래의 VTR용 기록 및 재생 회로를 도시한 블럭도.
제2도는 여러가지 형태의 컬러 성분 신호 및 기록 비디오 신호를 도시한 파형도.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 VTR용 기록 및 재생 회로를 도시하는 개략 블럭도.
제4도는 제3도에 도시한 매트릭스 회로를 도시하는 회로도.
제5a도 및 제5b도는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 광통신용 송신기 및 수신기를 도시하는 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2, 3, 47, 48, 49 : LPF 4,5,6 : 클램프 회로
8, 9, 10, 30, 31 : A/D 변환 회로 20, 21 : FM 변조 회로
22,23 : 회전 자기 헤드 24 : 자기 테이프
32 : 재생 타이밍 신호 발생 회로
33 : 재생 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로
40, 41, 42 : D/A 변환 회로 43, 44, 45 : 블랭킹 회로
60 : 역 매트릭스 회로 85, 86, 87, 88 : 지연 회로
본 발명은 일반적으로 컬러 성분 신호 변환 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면, 2개의 컬러 성분 신호가 선택적으로 입력/출력되는 비디오 테이프 기록기(Video tape recorder)(이하, VTR라 칭함)의 기록/재생 회로 및 광통신용 송신기-수신기와 같은 컬러 성분 신호용 송신 시스템의 컬러 성분 신호들 사이의 신호 변환 프로세싱을 선택적으로 수행하는 컬러 성분 신호 변환 장치(color component signal converting apparatus)에 관한 것이다.
종래에는, 비디오 신호의 송신 시스템에서, 여러가지 형태의 컬러 성분 신호들은 소정의 경우에 선택적으로 송신되고 프로세스된다. 예를 들어, 종래의 VTR은 일반적으로 3개의 기본 컬러(R,G 및 B)를 포함하는 제1성분 신호 및 휘도 신호(luminance signal) 및 2가지 형태의 컬러 차 신호(color difference signals)를 포함하는 제2성분 신호가 선택적으로 입력 및 출력되도록 구성된다. 이러한 종래의 VTR은 예를 들어, 1989년 10월에 발간된 Technical Report of Conference on Television의 제13권, 제50호의 7-12페이지에 반나이(Bannai)등에 의한 Video signal processing for 1/2 Cassette Hi-Vision VTR에 기술되어 있다.
제1도는 상술한 바와 같이 2가지 형태의 컬러 성분 신호를 선택적으로 수신하고 출력할 수 있는 고품위 텔레비젼 신호(high definition television signal)(이하, HDTV 신호라 칭함)용 VTR의 종래의 기록 및 재생회로를 도시하는 블럭도이다. 제1도의 종래의 기술에서, 3개의 기본 컬러 신호(R,G 및 B)를 포함하는 제1성분 신호 및 휘도 신호(Y)와 2개의 형태의 컬러 차 신호(PB및 PR)을 포함하는 제2성분 신호가 2개의 형태의 컬러 성분 신호로써 사용된다고 가정한다. 컬러 차 신호(PB및 PR)은 각각 컬러 차 신호(B-Y) 및 (R-Y)에 관련하여 PB-(B-Y)/1.826 및 PR-(R-Y)/1.576의 관계를 갖는 신호이다. 제2a도 내지 제2c도는 제2성분 신호를 구성하는 G, B 및 R의 신호 파형을 도시하는 타이밍 챠트이고, 제2d도 내지 제2f도는 제2성분 신호를 구성하는 Y, PB및 PR의 신호 파형을 도시하는 타이밍 챠트이다.
다시 말하면, 제1도의 종래의 기술에서, 비디오 테이프에 기록될 수 있는 비디오 신호(이후로는 기록 비디오 신호로 기재함)는 2개의 채널을 포함하는데, 각각의 채널은 선정된 압축 비율로 시-분할 압축 및 라인 순차적으로 제공된 컬러 차 신호(PB및 PR)와 Y 신호를 멀티플렉싱함으로써 얻어지는 TCI 신호이다. 제2g도 및 제2h도는 각각 제1 및 제2채널 기록 비디오 신호(TCI-A 및 TCI-B)의 신호파형을 도시하는 타이밍도이다.
먼저, 상술한 제1성분 신호 또는 제2성분 신호는 환경에 따라 제1도의 VTR의 컬러 성분 신호 입력 단자(71,72 및 73)에 공급된다. 제1성분 신호의 공급 소오스, 즉 3개의 기본 신호(R,G 및 B)를 출력하기 위한 신호 소오스로써, 비디오 카메라의 비디오 출력, 컴퓨터 그래픽의 비디오 출력, 하드 카피(hard copy)의 화상 출력 또는 이와 유사한 것이 있고, 제2성분 신호의 공급 소오스로써, VTR 출력, 비디오 디스크 플레이어 출력 및 튜너 출력과 같은 비디오 신호의 종래의 송신 시스템의 출력이 있다.
제1성분 신호를 구성하는 각각의 3개의 기본 컬러 신호(R,G 및 B)가 20MHz 정도의 대역을 갖고 있기 때문에, 신호들을 비디오 테이프에 기록하는데 단점이 있게 된다. 이와 반대로, 제2성분 신호는 컬러 차 신호(PB및 PR)의 각각의 대역이 Y 신호가 20MHz의 대역을 갖음에 불구하고 7MHz이기 때문에 기록시 제1성분 신호보다 유리하다. 그러므로, 제2성분 신호가 입력 단자(71,72 및 73)에 공급될 때 디지탈 프로세싱되어 상술한 TCI 기록 비디오 신호로 변환되고, 제1성분 신호가 입력 단자(71,72 및 73)에 공급될 때, 우선, 제2성분 신호로 변환되어, 디지탈 프로세싱되고, 그다음 TCI 기록 비디오 신호로 변환된다.
제1도의 VTR에서, 제1 또는 제2성분 신호의 선택은 사용자에 의해 지시되며, 이에 응답하여, 입력 포맷 스위칭 신호가 신호 소오스(도시안됨)로부터 입력 단자(74)에 공급된다. 상술한 입력 단자(71,72,73)은 각각 입력 포맷 스위칭 신호에 의해 제어된 제1스위치(51,52 및 53) 그룹의 각각의 공통 접촉부에 접속된다. 제1성분 신호가 입력 단자(71,72 및 73)에 입력될 때, 제1스위치(51,52 및 53) 그룹은 제1성분 신호를 구성하는 입력된 신호(R,G 및 B)가 매트릭스 회로(matrix circuit, 50)에 입력되도록 입력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 스위치된다. 매트릭스 회로(50)은 아날로그 프로세싱을 통해 신호(R,G 및 B)를 제2성분 신호로 변환하여 변환된 신호를 제2스위치(54,55 및 56) 그룹의 각각의 1개의 접촉부에 인가한다. 상술한 바와 같이, 제1성분 신호가 선택될 때, 이 스위치들(54,55 및 56)은 입력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 매트릭스 회로(50)의 출력을 선택하도록 스위치된다. 따라서, 매트릭스 회로(50)으로부터 출력된 제2성분 신호의 (Y,PB및 PR)은 각각 제1스위치(54,55 및 56) 그룹을 통해 제1,제2 및 제3저역 통과 필터(low pass filter, LPF)(1,2 및 3)에 인가된다.
제2성분 신호가 입력 단자(71,72 및 73)에 입력될때, 제1스위치(51,52 및 53) 그룹 및 제2스위치(54,55 및 56) 그룹은 제2성분 신호를 구성하는 입력된 신호(Y,PB및 PR)이 각각 지연 회로(76,77 및 78)을 통해 제1, 제2 및 제2LPF(1,2 및 3)에 입력되도록 입력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 스위치된다.
제1LPF(1)의 차단 주파수는 Y 신호 성분을 선택하도록 20MHz로 셋트되고, 제2 및 제2LPF(2 및 3)의 각각의 차단 주파수는 컬러 차 신호 성분을 선택하도록 7MHz에 셋트된다. 제1LPF(1)의 출력은 지연 회로(79)를 통해 제2클램프 회로(clamp circuit, 4)에 인가되고 제2 및 제3LPF(2 및 3)의 출력은 제2 및 제3클램프 회로(5 및 6)에 인가된다. 제1클램프 회로(4)는 Y 신호의 흑 레벨(black level)을 클램프하고 제2 및 제3클램프 회로(5 및 6)은 직류 레벨의 변동을 억제하도록 컬러 차 신호의 무색의 (achromatic) 컬러 부분을 클램프한다.
클램프 회로(4,5 및 6)의 출력은 각각 제1, 제2 및 제3A/D 변환 회로(8,9 및 10)에 인가된다. 제1, 제2 및 제3A/D 변환 회로(8,9 및 10)은 각각 48.6MHz 및 16.2MHz의 샘플링 주파수에서 A/D 변환을 수행한다. 이 샘플링 주파수들은 기록 신호의 대역을 정하도록 VTR용 포맷에 의해 정해진 샘플링 비율(Y 신호 : 48.6MHz, PB및 PR신호 : 16.2MHz)과 동일하게 셋트된다. A/D 변환 회로에 의해 디지탈 신호로 변환된 각각의 신호(Y, PB및 PR)는 기록 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(16)에 인가되고, 변환된 신호는 상술한 시분할 압축의 디지탈 프로세싱되어 제2g도 및 제2h도에 도시한 바와 같이 2개의 채널 기록 비디오 신호를 만들도록 멀티플렉스(TCI 프로세싱)된다. 제2g 및 제2h도에 도시한 바와 같이, TCI 기록 비디오 신호의 각각의 채널은 선정된 비율로 시분할 멀티플렉스되고 한 단위에서 2개의 수평 동기 주기(2H)에 기초하여 배열된 수평 동기 신호, 버스트 신호(burst signal), 라인 순차적 컬러 차 신호 및 휘도 신호를 포함한다. 이러한 TCI 신호 프로세싱시에 필요한 타이밍 신호는 동기화 신호 입력 단자(75)에 입력된 성분 신호의 동기화 신호와 동기하여 기록 타이밍 신호 발생 회로(17)로부터 비디오 신호 프로세싱 회로(16)에 공급된다.
비디오 신호 프로세싱 신호(16)으로부터 출력된 2개의 채널 기록 비디오 신호들은 제1 및 제2A/D 변환 회로(18 및 19)에 의해 클럭 주파수 32.4MHz에서 아날로그 신호로 변환되고 제1 및 제2FM 변조 회로(20 및 21)에 의해 FM 변조된다. FM 변조 회로(20 및 21)의 출력은 각각 회전 자기 헤드(rotary magnetic head, 22 및 23)에 공급되고 자기 테이프(24)에 기록된다.
이때, 기록 비디오 신호의 재생기간중에, 요구에 응답하여 제1 또는 제2성분 신호로써 자기 테이프로부터 재생된 비디오 신호를 공급하는 것이 제1도의 VTR에서 필요하게 된다. 보다 상세히 말하면, 제1도의 VTR에서, 신호의 재생시, 회전 자기 헤드(22 및 24)에 의해 자기 테이프(24)로부터 재생된 2개의 채널 비디오 신호들은 제1 및 제2FM 변조 회로(27 및 28)에 의해 FM 변조되어, 각각 제4 및 제5A/D 변환 회로(30 및 31)에 인가되고 32.4MHz의 샘플링 주파수에서 A/D 변환된다. 각각 A/D 변환 회로(30 및 31)에 의해 디지탈 신호로 변환된 재생된 비디오 신호는 재생 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(33)에 인가된다. 비디오 신호 프로세싱 회로(33)은 상술한 기록 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(16)에 의한 방법과는 반대의 방법으로 Y 신호 및 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)에 인가된 TCI 비디오 신호를 디지탈적으로 재저장한다. FM 변조 회로(27 및 28)의 출력들은 동기화 분리 회로(29)에 인가되는데 이 출력들은 동기화 분리된다. 다음, 재생 타이밍 신호 발생 회로(32)는 데이타 기입용 타이밍 신호를 발생하여 동기화 분리 회로(29)의 출력에 기초하여 이 신호를 비디오 신호 프로세싱 회로(33)에 공급한다. 다시 말하면, 재생 타이밍 신호 발생 회로(32)는 데이타 기입용 타이밍 신호를 발생하여 동기화 신호 입력 단자(75)에 입력된 외부 동기화 신호가 동기화하여 이 신호를 비디오 신호 프로세싱 회로(33)에 공급한다. 또한, 동기화 신호 발생 회로(39)는 데이타 기입용 타이밍 신호에 기초하여 출력된 성분 신호와 위상과 동일한 위상을 갖고 있는 동기화 신호를 발생하여 동기화 신호 출력 단자(80)을 통해 출력한다.
제3,제4 및 제5D/A 변환 회로(40,41 및 42)에 의해 각각 아날로그 신호로 변환된 후에, 비디오 신호 프로세싱 회로(33)에 의해 재저장된 신호(Y,PB및 PR)은 제1,제2 및 제3블랭킹 회로(blanking circuit)(43,44 및 45)에 인가된다. 제3D/A 변환 회로(40)은 48.6MHz의 클럭 주파수에서 D/A 변환을 수행하고 제4 및 제5D/A 변환 회로(41 및 42)는 16.2MHz의 클럭 주파수에서 D/A 변환을 수행한다.
부수적인 동기화 신호 및 이와 유사한 것들의 프로세싱은 제1,제2 및 제3블랭킹 회로(43,44 및 45)에서 수행되고, 다음에, 제1블랭킹 회로(43)은 흑 레벨로써 Y 신호의 블랭킹 레벨을 정하고, 제2 및 제3블랭킹 회로(40 및 45)는 무색의 컬러 레벨로써 컬러 차 신호(PB및 PR)의 블랭킹 레벨을 정한다. 블랭킹 회로(43,44 및 45)의 출력은 각각 제4,제5 및 제6LPF(47,48 및 49)에 인가된다. 제4LPF(47)은 Y 신호를 추출하기 위해 20MHz의 차단 주파수를 갖고, 각각의 제5 및 제6LPF(48 및 49)는 컬러 차 신호를 추출하기 위해 7MHz의 차단 주파수를 갖는다.
LPF(47)의 출력은 지연 회로(85)를 통해 역 매트릭스 회로(60)에 인가되고 다음에, 지연 회로(86)에 인가된다. LPF(48 및 49)의 출력은 역 매트릭스 회로(60)에 인가되고, 다음에 지연 회로(87 및 88)에 각각 인가된다. 지연 회로(86,87 및 88)의 출력은 제3스위치(57,58 및 59) 그룹의 각각의 한 접촉부에 인가된다. 역 매트릭스 회로(60)의 출력은 제3스위치(57,58 및 59) 그룹의 다른 접촉부에 인가된다. 역 매트릭스 회로(60)은 각각 LPF(47,48 및 49)로부터 출력된 Y 신호 및 2개의 컬러 차 신호(P 및 P)를 3개의 기본 컬러 신호(R,G 및 B)를 포함하는 제1성분 신호로 변환한다.
제1도의 VTR에서, 재생된 비디오 신호가 제1 또는 제2성분 신호의 형태로 출력되는지는 사용자에 의해 선택되고, 이에 응답하여 출력 포맷 스위칭 신호는 단자(84)를 통해 신호 소오스(도시안됨)로부터 제3스위치(57,58 및 59)그룹으로 공급된다. 보다 상세히 말하면, 신호가 제2성분 신호의 형태로 출력된 경우에, 스위치(57,58 및 59)는 지연 회로(86,87 및 88)의 출력을 선택하고 이를 단자(81,82 및 83)을 통해 출력하도록 스위치된다. 다시 말하면, 신호가 제1성분 신호의 형태로 출력된 경우에, 역 매트릭스 회로(60)으로부터 출력된 제1성분 신호를 선택하고 이를 단자(81,82 및 83)을 통해 출력하도록 스위치(57,58 및 59)가 스위치된다.
이제 지연 회로(76,77,78 및 79)가 기록 시스템의 회로 구조에 제공되고 지연 회로(85,86,87 및 88)이 제1도의 VTR에서 재생 시스템의 회로 구조에 제공되는 이유를 설명한다.
즉, 제1성분 신호를 제1도의 매트릭스 회로(50)의 제2성분 신호로 변환하기 위한 매트릭스 프로세싱에는 수십 나노초(nanoseconds)가 필요하게 된다. 그러므로, 지연 회로(76,77 및 78)이 제공되지 않은 경우, 제1성분 신호가 선택될 때, 입력 동기화 신호에 관련하여 수십 나노초의 지연은 제2성분 신호가 비디오 입력신호로써 선택되는 경우와 비교할 때, 다음 프로세싱에서 발생한다. 따라서, 제1성분 신호가 선택되는 경우와 제2성분 신호가 선택되는 경우 사이에 이러한 시간 차를 제거하기 위해, 상술한 지연 시간에 해당하는 지연 시간을 각각 갖고 있는 지연 회로(76,77 및 78)은 각각 제2성분 신호를 구성하는 신호(Y,PB및 PR)의 신호 경로에 제공된다.
또한 제1도의 역 매트릭스 회로(60)에서, 제2성분 신호를 제1성분 신호로 변환하기 위해 역 매트릭스 프로세싱에 수십 나노초가 필요로 한다. 따라서, 이러한 시간 차를 제거하기 위해, 상술한 지연 시간에 해당하는 지연 시간을 각각 갖고 있는 지연 회로(86,87 및 88)은 각각 제2성분 신호를 구성하는 신호(Y,PB및 PR)의 신호 경로에 제공된다.
다시 말하면, 제1도의 VTR의 기록 시스템 회로에서, 제1LPF(1)은 상술한 바와 같이 대역 통과 특성 뿐만 아니라 지연 특성이 제2 및 제3LPF(2 및 3)(전자가 20MHz의 차단 주파수를 후자가 7MHz를 갖는다)과 다르다. 따라서, 제1LPF(1)로부터 출력된 Y 신호 및 제2 및 제3LPF(2 및 3)으로부터 출력된 컬러 차 신호(PB및 PR)가 시간 차를 갖기 때문에, 지연 회로(79)는 이러한 시간 차를 보정하도록 Y 신호의 경로에 내삽된다. 유사하게, 재생 시스템 회로에서, 제4LPF(47)이 제5 및 제6LPF(48 및 49)와 지연 특성이 다르기 때문에, 지연 회로(85)는 제4LPF(47)로 부터 출력된 Y신호와 제5 및 제6LPF(48 및 49)로부터 출력된 컬러 차 신호(PB및 PR) 사이의 시간 차를 보정하도록 Y 신호의 경로에 내삽된다.
그러나, 제1도에 도시한 종래의 VTR에서, 제1 및 제2성분 신호들 사이에 매트릭스 프로세싱/역 매트릭스 프로세싱의 스위칭은 다수의 스위칭 회로 및 지연 회로를 필요로 하여, 매우 복잡한 회로 구조가 된다.
게다가, Y 신호 경로에 제공된 지연 회로(79 및 85)때문에 전체 회로가 매우 크게 된다. 이 지연 회로(79 및 85)에 관련하여, 비디오 신호 프로세싱 회로(16 및 33)의 기입/판독 타이밍의 조정을 통해 동일한 지연 효과를 얻을 수 있으나, 이러한 방법이 가격의 증가를 초래하는 매우 복잡한 타이밍 발생 회로의 구조를 만들기 때문에 3개의 채널 제2성분 신호에 포함된 Y 신호의 경우에만 기입/판독 타이밍을 조정하는 것이 매우 어렵게 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 제1 및 제2컬러 성분 신호 사이의 매트릭스 프로세싱/역 매트릭스 프로세싱으로부터 발생하는 신호 지연을 간단한 구조로 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 회로 구조로 저역 통과 필터의 통과 특성의 차이로 인한 제2성분 신호의 채널들 사이의 신호 지연을 제거하는 것이다.
간단히 요약하면, 본 발명은 3개의 기본 컬러 신호를 포함하는 제1아날로그 컬러 성분 신호 또는 휘도 신호를 포함하는 제2아날로그 컬러 성분 신호 및 이를 제2디지탈 컬러 성분 신호로 변환하기 위한 2가지 형태의 컬러 신호를 수신하기 위한 컬러 성분 신호 변환 장치이고, 제1 및 제2아날로그 컬러 성분 신호를 선택적으로 공급하기 위한 신호 소오스, 공통 통과 특성을 갖고 공급된 제1 또는 제2아날로그 컬러 성분 신호를 구성하는 각각의 신호를 수신하기 위한 한 그룹의 저역 통과 필터, 동일 위상 및 동일 주파수에서 저역 통과 필터의 그룹의 각각의 출력을 A/D 변환시키기 위한 한 그룹의 A/D 변환 회로, 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 매트릭스 계수를 갖고 이를 디지탈 휘도 신호 데이타 및 제2디지탈 컬러 성분 신호를 구성하는 2가지 형태의 디지탈 컬러 신호 데이타로 변환하도록 A/D 변환 회로 그룹의 출력을 수신하기 위한 매트릭스 회로, 및 최소한 컬러 신호 데이타의 고주파 성분을 제한함으로써 츨력 데이타 밀도를 낮게 하기 위한 제1 및 제2디지탈 필터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지탈 휘도 신호 데이타 및 이 데이타를 3개의 기본 컬러 신호를 포함하는 제1아날로그 컬러 성분 신호 또는 휘도 신호 및 2가지 형태의 컬러 신호를 포함하는 제2아날로그 컬러 성분 신호로 선택적으로 변환하기 위한 2가지 형태의 디지탈 컬러 신호 데이타를 포함하는 제2컬러 성분 신호를 수신하기 위한 컬러 성분 신호 변환 장치는 최소한 상기 컬러 신호 데이타의 고주파 성분들을 제한함으로써 상기 컬러 신호 데이타의 데이타 밀도를 각각 내삽하기 위한 제1 및 제2디지탈 필터 회로, 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 매트릭스 계수를 갖고 상기 휘도 신호 데이타 및 이를 제1디지탈 컬러 성분 신호 또는 제2디지탈 컬러 성분 신호로 변환하기 위한 상기 제1 및 제2디지탈 필터 회로의 출력을 수신하기 위한 역 매트릭스 회로, 동일한 위상 및 주파수에서 상기 역 매트릭스 회로의 각각의 출력을 D/A 변환하기 위한 한 그룹의 D/A 변환 회로, 및 공통 통과 특성을 갖고 있고 상기 그룹의 D/A 변환 회로의 출력을 수신하기 위한 한 그룹의 저역 통과 필터 회로를 포함한다.
따라서, 본 발명의 기본적인 장점은 각각의 성분 신호의 채널들 사이의 신호 지연이 공통 통과 특성을 갖고 있는 한 그룹의 저역 통과 필터를 통해 입력/출력된 컬러 성분 신호를 통과시키므로써 제거될 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 컬러 성분 신호의 형태에 관계없이 고정된 시연 시간을 갖고 있는 매트릭스/역 매트릭스 회로를 통해 컬러 성분 신호를 항상 통과시키므로써 성분 신호의 형태에 따라 신호 지연을 보정할 필요가 없다는 것이다.
본 발명의 상술한 목적 및 그외의 다른 목적, 특징, 및 장점을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 HDTV용 VTR을 도시하는 개략적인 블럭도이고 제1 및 제2컬러 성분 신호가 제1도의 종래의 기술로써 선택적으로 입력/출력될 수 있도록 구성되었다.
먼저, 제1성분 신호 또는 제2성분 신호는 신호 소오스(도시안됨)로부터 제1도의 종래의 기술과 같은 환경에 따라 제3도에 도시한 VTR의 신호 입력 단자(71,72 및 73)에 공급된다. 제1과 제2성분 신호 사이의 선택이 사용자에 의해 결정되고 이에 응답하여 입력 포맷 스위칭 신호는 신호 소오스(도시안됨)로부터 입력단자(74)에 인가된다. 입력 단자들(71,72 및 73)에 공급된 제1성분 신호, 즉 3개의 기본 컬러 신호(R,G 및 B) 또는 제2성분 신호, 즉, Y 신호 및 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)은 각각 20MHz의 동일한 차단 주파수를 갖고 있는 LPF(1,2 및 3)에 인가된다. 따라서, 제1도의 종래 기술과 다르게, 각각의 LPF의 출력 신호들 사이의 지연 즉, 시간차가 발생하지 않는다. 그러나, 다시 말하면, 7MHz의 대역을 원래 갖고 있는 제2성분 신호의 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)는 고주파(high frequency) 성분이 포함될 필요없이 각각 LPF(2 및 3)을 통과한다.
LPF(1,2 및 3)의 출력은 각각 제1,제2 및 제3클램프 회로(4a,5a 및 6a)에 인가된다. 제1도의 클램프 회로(4,5 및 6)과 다른 이 클램프 회로들은 클램프 전압이 입력된 성분 신호의 형태에 따라 변화될 수 있는 회로이다. 즉, 클램프 레벨 셋팅 회로(7)은 단자(74)로부터 공급된 입력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 클램프 전압을 스위치하도록 각각의 클램프 회로(4a,5a 및 6a)를 제어한다. 보다 상세히 말하면, 제1성분 신호의 경우에, 3개의 기본 컬러 신호(R,G 및 B)는 모두 흑 레벨에 클램프되고, 제2성분 신호의 경우에, Y 신호는 흑 레벨에 클램프되며, 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)는 무색의 컬러 레벨에 클램프된다.
클램프 회로(4a,5a 및 6a)의 출력은 각각 제1, 제2 및 제3A/D 변환 회로(8a,9a 및 10a)에 인가된다. 각각의 제1, 제2 및 제3A/D 변환 회로(8a,9a 및 10a)는 동일한 위상 및 주파수, 즉 48.6MHz의 샘플링 클럭을 갖고 있는 클럭에 응답하여 A/D 변환을 수행한다. 즉, 16.2MHz의 송신 경로에 샘플링 비율을 각각 갖고 있는 컬러 차 신호(PB및 PR)은 과-샘플(over-sampled)된다. 이 A/D 변환 회로에 의해 디지탈 신호로 변환된 제1 또는 제2성분 신호는 매트릭스 회로(11)에 인가된다. 제4도는 매트릭스 회로(11)을 상세히 도시한 블록도인데, 입력된 성분 신호를 구성하는 신호(x1,x2및 x3)는 9개의 계수 셋팅 회로(C1내지 C9)에 의해 신호(y1,y2및 y3)로 변환된다.
즉, 제4도의 로로는 관계식
Figure kpo00001
이 일반적으로 입력(x1,x2x3)와 출력(y1,y2y3)사이에서 얻어지도록 구성된다. 계수 셋팅 회로(C1내지 C9)의 각각의 계수는 변수이고, 특히 각각의 계수 셋팅 회로의 계수(a11내지 a33)은 제1성분 신호의 경우에 관계식
Figure kpo00002
으로 얻어지고, 제2성분 신호의 경우에 관계식이
Figure kpo00003
으로 얻어지도록 구성된다.
계수들의 이러한 스위칭은 단자(74)로부터 공급된 입력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 매트릭스 계수 셋팅 회로(12)로부터 발생된 계수 셋팅 신호에 의해 수행된다.
따라서, 매트릭스 회로(11)에 의한 매트릭스 프로세싱에서, 제1 및 제2성분 신호 모두에서 동일한 시간 주기가 요구되므로 성분 신호의 형태에 따라, 출력 신호들 사이에 지연 또는 시간 차가 발생하지 않는다.
상술한 식에서 명확한 바와 같이, 제1성분 신호가 입력될 때, 매트릭스 회로(11)은 이 신호를 제2성분신호로 변환하여 변환된 신호를 출력하고, 제2성분 신호가 입력될 때, 회로(11)은 변환없이 신호를 출력한다. 보다 상세히 말하면, 매트릭스 회로(11)이 항상 제2성분 신호를 출력할 때, 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)은 A/D 변환 회로(9a 및 10a)에 의해 48.6MHz의 클럭 주파수에서 과-샘플되므로, 데이타 밀도는 원래의 데이타 밀도의 3배가 된다.
그러므로, 매트릭스 회로(11)로부터 출력된 2개의 컬러 계수 신호(PB및 PR)은 7MHz의 디지탈 LPF로 각각 형성된 제1 및 제2첨멸 필터(thinning-out filter, 14 및 15)에 인가되는데, 이 신호의 고주파수 성분은 차단(cut)되어 이의 데이타 밀도는 1/3로 첨멸된다. 매트릭스 회로(11)의 Y 신호 출력을 지연시키기 위한 지연 회로(13)은 제1 및 제2첨멸 필터(14 및 15)의 프로세싱 시간 주기와 동일한 지연 시간 주기를 갖게 된다. 제2성분 신호를 구성하는 각각의 신호들 사이의 시간 차는 지연 회로(13)의 지연에 의해 보정된다.
다음, 지연 회로(13) 및 첨멸 필터(14 및 15)의 각각의 출력은 기록 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(16)에 인가되는데, 제1도의 종래 기술로써 디지탈 TCI 신호 프로세싱된다. 기록 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(16)으로부터 출력된 2개의 채널 기록 비디오 신호들은 자기 테이프(24)에 기록된다. 이 기록용 회로 구조는 제1도의 종래 기술과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
이제, 기록 비디오 신호를 재생할 때, 제1도의 종래 기술과 동일한 방법으로 자기 테이프(24)로부터 재생된 2개의 채널 비디오 신호는 재생 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(33)에 공급된다. 재생 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(33)는 48.6MHz의 Y신호 및 16.2MHz의 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)을 재저장하고 이에 응답하여 이를 입력된 TCI 비디오 신호에 출력한다. 3개의 채널 신호들의 데이타 밀도는 후술하는 바와같이 디지탈 역 매트릭스 프로세싱에 대한 3개의 채널을 갖고 있는 제2성분 신호를 받도록 서로 동일해야 한다.
다음에, 컬러 차 신호(PB및 PR)은 제1 및 제2내삽 필터(35 및 36)에 각각 인가되어, 이의 각각의 데이타 밀도가 원래의 밀도에 3배가 되도록 내삽된다. 내삽 필터(35 및 36)은 상술한 첨멸 필터(14 및 15)와 동일한 구조를 갖는 디지탈 LPF로 형성된다. 재생 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(33)의 Y 신호 출력을 지연하기 위한 지연 회로(34)는 제1 및 제2내삽 필터(35 및 36)의 프로세싱 시간 주기와 동일한 지연 시간 주기를 갖게 된다. 지연 회로(34)는 역 매트릭스 회로(37)의 3개의 채널 입력 신호들 사이의 시간 차를 보정한다.
다음, 지연 회로(34) 및 내삽 필터(35 및 36)의 각각의 출력은 역 매트릭스 회로(37)에 인가된다. 이 역 매트릭스 회로(37)은 기본적으로 상술한 매트릭스 회로(11)(제4도)와 동일한 구조를 갖고 각각의 계수 셋팅 회로(C1내지 C9)의 계수 값들을 셋트할 때만 상술한 매트릭스 회로(11)과 다르게 된다.
즉, 계수 셋팅 회로(C1내지 C9)의 계수(a11내지 a33)은 제1성분 신호가 선택될 때 관계식이
Figure kpo00004
으로 얻어지고, 제2성분 신호가 선택될 때 관계식이
Figure kpo00005
으로 얻어지도록 셋트된다.
이러한 계수의 스위칭은 단자(84)로부터 공급된 출력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 역 매트릭스 계수 셋팅 회로(38)로부터 발생된 계수 셋팅 신호에 의해 수행된다.
역 매트릭스 회로(37)은 제3, 제4 및 제5D/A 변환 회로(40a,41a 및 42a)에 공급하도록 48.6MHz의 클럭 주파수에서 3개의 채널을 포함하는 제1 또는 제2성분 신호를 출력한다. 이 D/A 변환 회로는 인가된 각각의 채널 신호를 동일한 위상 및 주파수(48.6MHz)를 갖는 클럭에 응답하여 아날로그 신호로 변환하여, 변환된 신호들을 제1, 제2 및 제3블랭킹 회로(43a,44a 및 45a)에 공급한다. 각각의 블랭킹 회로(43a,44a 및 45a)는 성분 신호에 동기화 신호를 부가하고 특히 인가된 신호가 제1성분 신호일 때, 흑 레벨로써 신호(R1,G 및 B)의 각각의 블랭킹 레벨을 정하며, 인가된 신호가 제2성분 신호일 때, 흑 레벨로써 Y 신호의 블랭킹 레벨 및 무색의 컬러 레벨로써 컬러 차 신호(PB및 PR)의 블랭킹 레벨을 정한다. 이러한 블랭킹 레벨의 셋팅은 단자(84)를 통해 인가된 출력 포맷 스위칭 신호에 응답하여 블랭킹 레벨 셋팅 회로(46)에 의해 제어된다.
블랭킹 신호(43a,44a 및 45a)로부터 출력된 각각의 신호는 20MHz의 차단 주파수를 각각 갖고 있는 제4, 제5 및 제6LPF(47a,48a 및 49a)를 통해 제1 또는 제2성분 신호로서 출력 단자(81,82 및 83)을 통해 출력된다. 기록 타이밍 신호 발생 회로(17), 동기화 분리 회로(29), 재생 타이밍 신호 발생 회로(32) 및 동기화 신호 발생 회로(39)는 제1도의 종래 기술과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
제3도의 실시예에서, 지연 회로(13 및 34)는 Y 신호 및 제2성분 신호를 구성하는 컬러 차 신호 사이의 시간 차를 제거하도록 제공되나, 상술한 시간 차는 이러한 지연 회로의 설치 대신에 기록 시스템 비디오 신호 프로세싱 회로(16)으로의 기입 또는 재생 비디오 신호 프로세싱 회로(33)으로부터의 판독동안 타이밍을 지연시킴으로써 제거될 수 있다.
상술한 제1실시예는 컬러 성분 신호용 기록 및 재생 시스템으로써 VTR에 본 발명을 적용한 것이나, 본 발명의 적용 범위는 이러한 기록 및 재생 시스템에 제한되지 않고, 예를 들어, 통신 시스템용 송신기 및 수신기에 적용할 수 있다.
제5a도 및 제5b도는 본 발명의 제2실시예에 따라 각각의 광통신용 송신기 및 수신기를 도시하는 블록도이다.
제5a도에 도시한 송신기에서, 입력 단자(71,72,73 및 74), 지연 회로(13) 및 첨멸 필터(14 및 15)의 구조는 제3도에 도시한 제1실시예의 대응 부분과 동일하므로, 설명을 생략한다. 지연 회로(13) 및 첨멸 필터(14 및 15)로부터 각각 출력된 Y 신호 및 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)은 엔코더(100)에 병렬로 인가되고, 엔코더는 선정된 신호 프로세싱, 예를 들어, 상술한 TCI 프로세싱 또는 그외의 유사한 프로세싱에서 이 신호들을 처리한다. 엔코더(100)의 출력 신호는 광변조기(101)에 의해 광 신호로 변환되고 출력 단자(102)를 통해 광 섬유 케이블(도시안됨)에 공급된다.
한편, 제5b도에 도시한 송신기에서, 광 섬유 케이블(도시안됨)을 통해 입력 단자에 도달하는 광 신호는 광 변조기(104)에 의해 전기적 신호(예를 들어 TCI 비디오 신호)로 변환되어 디코더(105)에 인가된다. 디코더(105)는 이 신호로부터 제2성분 신호를 재저장하고 지연 회로(34) 및 내삽 필터(35 및 36)에 Y신호, 컬러차 신호(PB및 PR)을 각각 인가한다. 지연 회로(34) 및 내삽 필터 (35 및 36)으로부터 출력 단자들(81,82 및 83)까지의 구조는 제3도에 도시한 제1실시예의 대응 부분과 동일하므로 설명을 생략한다.
또한, 상술한 실시예에서, A/D 변환 회로(8a,9a 및 10a)의 균일한 A/D 변환 클럭 및 D/A 변환 회로(40a,41a 및 42a)의 D/A 변환 클럭을 위해, 단지 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)의 VTR 또는 송신 경로용 포맷에 의해 정해진 샘플링 비율(즉, 16.2MHz)에서가 아니라 Y신호에서 정해진 샘플링 비율(즉, 48.6MHz)에서 과-샘플된다.
그러나, Y신호가 과-샘플되도록 구성된 경우에, 즉 저가격의 아날로그 LPF가 사용되어 매우 간단한 구조로 되는 경우, 이러한 경우에도 불구하고, 과-샘플된 Y신호는 디지탈 필터에 의해 첨멸/내삽되어야 한다.
게다가, 상술한 실시예에서, Y신호 및 2개의 컬러 차 신호(PB및 PR)을 포함하는 컬러 성분 신호가 제2성분 신호로써 사용되는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 Y신호 및 그외의 다른 형태의 컬러 신호를 포함하는 제2성분 신호에 적용될 수 있다.
이러한 성분 신호의 예에서, 각각 20MHz, 7MHz 및 5MHz로 신호 대역이 정해지고 이의 샘플링 비율이 48.6MHz, 16.2MHz 및 12.15MHz로 정해진 Y신호 및 CW및 CN의 신호를 포함하는 HDTV용 성분 신호가 있다. 이 경우에, 제2성분 신호에 관련하여 매트릭스 회로(11)의 각각의 계수 셋팅 회로의 계수는 다음과 같이 세트된다.
Figure kpo00006
또한, 제1도의 첨멸 필터 및 내삽 필터의 경우에 다음과 같이 변화한다.
[제1첨멸 필터(14)]
7MHz의 디지탈 LPF…48.6MHz를 16.2MHz(1/3)로 첨멸.
[제2첨멸 필터(15)]
5MHz의 디지탈 LPF…48.6MHz를 12.15MHz(1/4)로 첨멸.
[제1내삽 필터(35)]
7MHz의 디지탈 LPF…16.2MHz를 48.6MHz(3배)로 내삽.
[제2내삽 필터(36)]
5MHz의 디지탈 LPF…12.15MHz를 48.6MHz(4배)로 내삽.
또한, 제2성분 신호의 다른 예와 같이, 신호 대역폭이 13.5MHz, 6.75MHz 및 3.375MHz로 정해진 신호 Y, I 및 Q를 포함하는 NTSC 시스템의 성분 신호가 있다. 이 경우에, 제1 내지 제6LPF의 차단 주파수는 6로 셋트되고, 제1 내지 제3A/D 변환 회로 및 제3 내지 제5D/A 변환 회로의 샘플링 주파수는 13.5MHz로 셋트되며, 또한 제1지연 회로(13) 및 제1 및 제2첨멸 필터(14 및 15)의 각각의 출력의 샘플링 비율은 각각 13.5MHz, 6.75MHz 및 3.375MHz로 셋트된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, 각각의 신호들 사이의 시간 차는 공통 지연 특성을 갖고 있는 한 그룹의 LPF를 통해 입력/출력된 성분 신호를 통과시키므로써 제거되고, 또한, 성분 신호의 형태에 관계없이 고정된 지연량을 갖고 있는 매트릭스/역 매트릭스 회로를 통해 성분 신호를 항상 통과시킴으로써 성분 신호의 형태에 따라 지연을 보정할 필요가 없게 된다.
본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 첨부한 특허 청구의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (10)

  1. 3개의 기본 신호를 포함하는 제1아날로그 컬러 성분 신호 또는 휘도 신호 및 이 신호를 제2디지탈 컬러 성분 신호로 변환하도록 2가지 형태의 컬러 신호를 포함하는 제2아날로그 컬러 성분 신호를 수신하기 위한 컬러 성분 신호 변환 장치에 있어서, 상기 제1 또는 제2아날로그 컬러 성분 신호를 선택적으로 공급하기 위한 수단(71, 72, 73), 공통 통과 특성을 갖고 상기 공급된 제1 또는 제2아날로그 컬러 성분 신호를 구성하는 각각의 신호를 수신하기 위한 한 그룹의 저역 통과 필터 수단(1,2,3), 동일한 위상 및 주파수에서 상기 그룹의 저역 통과 필터 회로의 각각의 출력을 A/D 변환하기 위한 한 그룹의 A/D 변환 수단(8a,9a 및 10a), 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 매트릭스 계수를 갖고 이 신호를 디지탈 휘도 신호 데이타 및 상기 제2디지탈 컬러 성분 신호를 구성하는 2가지 형태의 디지탈 컬러 신호 데이타로 변환하도록 상기 그룹의 A/D 변환 회로의 출력을 수신하기 위한 매트릭스 수단(11,12), 및 상기 컬러 신호 데이타의 최소한 고주파 성분을 제한함으로써 상기 컬러 신호 데이타의 데이타 밀도를 첨멸시키기 위한 제1 및 제2디지탈 필터 수단(14,15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2필터 수단의 프로세싱 시간 주기와 동일한 시간 주기로 상기 매트릭스 수단으로부터 출력된 상기 휘도 신호 데이타를 지연시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지연 수단이 상기 제1 및 제2디지탈 필터 회로의 프로세싱 시간 주기와 동일한 지연 시간을 갖는 지연 회로(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 디지탈 컬러 성분 신호를 프로세싱하기 위한 신호 프로세싱 수단(16)을 포함하는데, 상기 지연 수단이 상기 휘도 신호 데이타를 상기 제1 및 제2 디지탈 필터 수단의 프로세싱 시간 주기와 동일한 시간 주기로 상기 신호 프로세싱 수단에 기입하기 위한 타이밍을 지연하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  5. 제1항에 있어서, 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 클램프 레벨을 갖고 상기 그룹의 저역 통과 필터 수단과 상기 그룹의 A/D 변환 수단 사이에 내삽된 한 그룹의 클램핑 수단(4a,5a,6a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  6. 디지탈 휘도 신호 데이타 및 이 데이타를 3개의 기본 컬러 신호를 포함하는 제1아날로그 컬러 성분 신호 또는 휘도 신호 및 2가지 형태의 컬러 신호를 포함하는 제2컬러 성분 신호로 선택적으로 변환하기 위한 2가지 형태의 디지탈 컬러 신호 데이타를 포함하는 제2컬러 성분 신호를 수신하기 위한 컬러 성분 신호 변환 장치에 있어서, 적어도 상기 컬러 신호 데이타의 고주파 성분들을 제한함으로써 상기 컬러 신호 데이타의 데이타 밀도를 각각 내삽하기 위한 제1 및 제2디지탈 필터 수단(35,36), 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 매트릭스 계수를 갖고 상기 휘도 신호 데이타 및 이를 제1디지탈 컬러 성분 신호 또는 제2디지탈 컬러 성분 신호로 변환하기 위한 상기 제1 및 제2디지털 필터 수단의 출력을 수신하기 위한 역 매트릭스 수단(37,38), 동일한 위상 및 주파수에서 상기 역 매트릭스 수단의 각각의 출력을 D/A 변환하기 위한 한 그룹의 D/A 변환 수단(40a,41a,42a) 및, 공통 통과 특성을 갖고 있고 상기 그룹의 D/A 변환 수단의 출력을 수신하기 위한 한 그룹의 저역 통과 필터 수단(47a,48a,49a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2디지탈 필터 수단의 프로세싱 시간 주기와 동일한 시간 주기로 상기 역 매트릭스 수단을 입력된 상기 휘도 신호 데이타를 지연하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 지연 수단이 상기 제1 및 제2디지탈 필터 수단의 프로세싱 시간 주기와 동일한 지연 시간 주기를 갖는 지연 수단(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2디지탈 컬러 성분 신호를 공급하기 위한 신호 프로세싱 수단(33)을 포함하고, 상기 지연 수단이 상기 제1 및 제2디지탈 필터 수단의 프로세싱 시간 주기와 동일한 시간 주기로 상기 신호 프로세싱 수단으로부터 상기 휘도 신호 데이타를 판독하기 위한 타이밍을 지연시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
  10. 제6항에 있어서, 선택된 컬러 성분 신호의 형태에 따라 스위치가능한 블랭킹 레벨을 갖고 상기 그룹의 D/A 변환 수단과 상기 그룹의 저역 통과 필터 수단 사이에 내삽된 한 그룹의 블랭킹 수단(43a,44a,45a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 성분 신호 변환 장치.
KR1019900001577A 1989-02-10 1990-02-09 컬러 성분 신호 변환 장치 KR970002147B1 (ko)

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JP3200589 1989-02-10

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