KR970008377B1 - 텔레비젼 신호 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

텔레비젼 신호 처리 시스템

제1도는 겸용식 와이드스크린 선명도 향상 텔레비젼(EDTV) 엔코더 시스템의 개관도.

제1a,1b,1c,2 및 2a도는 엔코더의 동작 및 이로써 발생된 신호의 포맷을 이해하는데 유용한 선도.

제3도는 본 발명의 실시예를 포함한 디코딩 시스템의 블럭선도.

제4 및 5도는 제3도에서 도시된 디코딩 시스템에서 사용하기에 적합한 인트라 프레임 평균기(averager)-미분차기(differencer)의 블럭선도.

제6도는 제3도에서 도시된 디코딩 시스템에 사용하기에 적합한 구적 복조기(quadrature demodulator) 및 진폭 확장기의 블럭선도.

제7도는 제3도에 도시된 시스템의 다른 실시예에서 사용하기에 적합한 휘도 고주파수 신호 디코더의 블럭선도.

제8도는 제3도에서 도시된 디코딩 시스템에 사용하기에 적합한 휘도/색도 신호 분리기와 색도 신호 복조기의 블럭선도.

제9도는 제3도에서 도시된 디코딩 시스템에 사용하기에 적합한 YIQ 포맷 엔코더의 블럭선도.

제10,10a 및 10b도는 제3,7 및 9도에서 도시한 회로에 사용하기에 적합한 시간 확장 및 압축 회로의 블럭선도.

제10c도는 제10,10a 및 10b도에서 도시된 회로의 동작을 설명하는데 유용한 두개 신호의 상대 진폭을 나타내는 선도.

제11도는 제9도에 도시된 회로에서 사용하기에 적합한 스플라이서(splicer)회로를 도시한 블록선도 및 파형 선도.

제12도는 제3도에서 도시된 시스템에서 사용하기에 적합한 구적 변조기를 도시한 블럭선도.

제13도는 제3도에서 도시된 수직 보간 회로(Vertical interpolation circuitry)의 동작을 설명하는데 유용한 선도.

제14도는 제3도의 수직 보간 회로에서 사용하기에 적합한 회로를 도시한 블럭선도.

제15도는 외부에서 인가된 광대역 와이드스크린 휘도 및 색도 신호를 표시하기 위한 디코딩 시스템 및 회로를 포함한 EDTV 수상기부의 블럭선도.

제16도는 제15도에서 도시된 EDTV 수상기부에서 사용하기에 적합한 색도 신호 비월-순차 주사 변환기의 블럭선도.

제17도는 제15도에서 도시된 EDTV 수상기부에서 사용하기에 적합한 휘도 신호 비월-순차 주사 변환기의 블럭선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

326 : 구적 복조기 및 진폭 확장기342 : 휘도-색도 분리기

344 :Y-I-Q 포맷 디코더350 : 수직 보간 회로

358 : 다채널 VTR

본 발명은 5 : 3 등의 종횡비(aspect ratio)를 갖는 화상을 표시하는 텔레비젼 신호를 종래의 레코더로 기록할 수 있으며 종래의 4 : 3 종횡비 수상기 또는 와이드스크린(widescreen) 텔레비젼 수상기로 표시될 수 있는 신호로 변환하기 위한 장치에 관한 것이다.

최근에, NTSC 등의 종래의 표준 방식에 적합한 텔레비젼 시스템의 4 : 3 종횡비보다 큰 2 : 1, 16 : 9 또는 5 : 3 등의 화상 종횡비(즉, 화상의 폭과 높이의 비)를 제공하는 텔레비젼 시스템에 많은 관심이 집중되어 있다. 보다 큰 종횡비가 종래의 4 : 3비보다 사람의 눈으로 감지하는데 보다 인라인된다. 따라서, 최근의 이동 화상 필름은 5 : 3 또는 이보다 큰 종횡비를 갖는 화상을 만든다.

현존하는 전송 표준 방식과 현존하는 종래의 텔레비젼 수상기와 겸용할 수 있는 와이드스크린 텔레비젼 신호를 생성하는 새로운 전송 시스템이 바람직하다. 이것은 와이드스크린 텔레비젼 신호가 종래의 전송 시스템의 단일 채널을 통해 전송될 수 있으며, 수신된 와이드스크린 신호가 종래의 수상기로 처리되어 심한 왜곡없이 종래의 종횡비 화상을 만들수 있다는 것을 의미한다.

이러한 겸용식 와이드스크린 텔레비젼 전송 시스템이 C.H. Strolle, T.R. Smith, B.J. Roeder 및 M.A. Isnardi의 이름으로 1987년 7월 27일자로 미국 특허청에 출원된 발명의 명칭이 "겸용식 와이드스크린 텔레비젼 시스템"인 미국 특허원 제078,150호에서 기술되어 있다. 상기 시스템은 종래의 텔레비젼 신호의 4 : 3 종횡비보다 큰(예를들면 5 : 3) 종횡비를 갖는 화상에 상용하는 와이드스크린 텔레비젼 신호를 발생하기 위해 장면을 주사할 수 있는 와이드스크린 텔레비젼 카메라를 이용한다. 와이드스크린 텔레비젼 신호는 화상정보의 한 수평 라인을 포함하여 종래의 종횡비 텔레비젼 신호의 활성 라인 간격(예를들여 NTSC에서는 약 52.5㎲)과 동일한 활성 라인 간격을 갖는다.

와이드스크린 텔레비젼 신호로 표시된 화상이 종래의 텔레비젼 수상기에서 직접 재생되면, 이 화상은 수평 방향으로 압축되어 나타날 수 있으며, 물체는 실제보다 얇게 나타날 수 있다. 또한, 재생된 화상에서 동일한 수평 해상도를 얻기 위해서, 와이드스크린 신호는 종래의 신호보다 넓은 대역폭을 갖는다. 따라서, 와이드스크린 신호가 종래의 텔레비젼 채널로 전송되어지면, 수평 해상도에 손실이 일어날 수도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, Strolle씨와 그외 공동 발명자들의 특허원에서 기재된 와이드스크린 텔레비젼 시스템은 엔코더를 사용하여 와이드스크린 텔레비젼 신호를 인코드된 텔레비젼 신호로 변환하고 와이드스크린 화상을 충실하게 재생하기에 충분한 정보를 포함하며 또한 종래의 NTSC 전송 시스템과도 겸용할 수 있다. 엔코드된 신호가 수신되어 Strolle씨 및 그외 공동인들의 특허원에서 기술된 것과 같은 와이드스크린 텔레비젼 수상기로 처리될때, 와이드스크린 화상이 만들어진다. 종래의 텔레비젼 수상기로 신호가 처리되면, 종래의 종횡비를 가지며 심각한 저하 또는 인위 구조가 없는 화상이 재생된다.

기본적으로, 엔코더는 화상의 4 : 3 중심부(중심 패널)에 해당하는 와이드스크린 텔레비젼 신호부를 제때에 확장하여 중심 패널부의 좌측 및 우측에 바로 있는 와이드스크린 텔레비젼 신호의 부분(사이드 패널 ; side panel)을 제때에 압축한다. 압축된 사이드 패널 신호는 종래의 텔레비젼 화상의 화상 과주사(over scan) 영역을 점유하여, 종래의 텔레비젼 수상기에는 보이지 않는다. 시간 확장된 중심 패널 신호는 NTSC 표준 방식과 겸용할 수 있는 대역폭을 갖지만 압축된 사이드 패널 신호는 그렇지 않다. 사이드 패널 신호(side panel signal)의 증가된 대역폭에 적합하도록, 엔코더는 사이드 패널 신호를 저주파수 및 고주파수 성분으로 분할한다. 저주파수 성분은 압축되어 확장된 중심 패널 신호와 결합되어 엔코드 신호의 제 1 성분을 형성한다. 사이드 패널 신호의 고주파수 성분은 제때에 확장되어 엔코드된 신호의 제 2 성분을 형성한다.

종래의 화상보다 큰 수평 및 수직 영상 모양을 갖는 화상에서 선명도를 증가시키도록 개선된 "후향 겸용식" 와이드스크린 텔레비젼 시스템이 M.A. Isnardi의 이름으로 1987년 12월 29일자로 미국 특허청에 출원된 발명의 명칭이 "확장된 선명도 와이드스크린 텔레비젼 신호 처리 시스템"인 미국 특허원 제139,340호에서 기술되어 있다.

Isnardi씨의 특허원에서 기술된 시스템은 Strolle씨 및 그외 공동인들의 시스템에서 기술된 시스템의 제1 및 제 2 성분과 본질적으로 동일한 제1 및 제 2 신호 성분을 포함한다. 또한, Isnardi씨의 시스템은 재생된 와이드스크린 영상에서 증가된 수평 및 수직 해상도를 제공하는 제3 및 제 4 성분 신호를 포함한다. 결합되어 엔코드된 신호는 제2 및 제 3 성분 신호를 제 1 성분으로 점유된 주파수 대역에 포함된 억압 부반송파 신호로 구적 변조하여, 비데오 반송파 신호를 동상 변조 신호로서 동상 변조 신호로서 결합된 제1, 제2 및 제 3 성분과, 구적 위상 변조 신호로서 제 4 성분으로 구적 변조시킴으로써 발생된다.

상기 시스템 각각에 의해 발생된 비데오 신호는 종래의 텔레비젼 수상기로 수신되거나 종래의 소비장용 비데오 카세트 레코더(VCR)로 기록될때 표준 해상도, 표준 종횡비 텔레비젼 신호로서 처리된다. 이것은 비록 종래의 수상기가 고 해상도 신호를 표시할 수 있는 비데오 모니터를 포함하며, VCR이 예를들어 수퍼 VHS(S-VHS) 또는 증가된 선명도 베타(ED-Beta)기계 등의 고 해상도 비데오 신호를 기록할 수 있더라도 상기와 동일하다.

현재 시판되고 있는 장비가 증가된 비데오 신호로부터 발생된 와이드스크린, 고 해상도 화상을 기록하고 표시하는데 사용될 수 있도록 하는 시스템을 개발하는 것이 바람직하다.

본 발명은 와이드스크린 화상을 표시하는 증가되어 엔코드된 비데오 신호를 처리하여 와이드스크린 화상을 표시하는 디코드된 비데오 신호를 발생하는 시스템으로 구체화된다. 상기 시스템은 엔코드된 비데오 신호중 선택된 성분을 와이드스크린 휘도 신호와 제1 및 제2와이드스크린 색차 신호로 디코드하는 회로를 포함한다. 디코더로 발생된 각각의 신호는 소정의 텔레비젼 신호 표준으로 규정된 대응하는 신호 성분과 거의 동일한 대역폭을 갖는다. 상기 시스템은 또한 제1 및 제2 색차 신호와 직각으로 압축된 색도 부반송파 신호를 변조하여 와이드스크린 색도 신호를 발생시키는 회로를 포함한다. 와이드스크린 휘도 및 색도 신호는 시스템의 출력으로서 공급된다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 와이드스크린 휘도 신호 성분 및 색도 신호 성분은 소비자용 비데오 카세트 레코더의 휘도 및 색도 신호 입력 단자에 인가되어, 와이드스크린 화상을 기록하여 휘도 및 색도 모니터 입력 단자를 통해 와이드스크린 수상기에서 재생(play back)된다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 시스템은 와이드스크린 휘도 및 색도 신호를 수직으로 압축하는 회로를 포함하여 종래의 종횡비를 갖는 텔레비젼 스크린상에서 표시될때 적절하게 비율된 와이드스크린 비데오 화상을 만드는 와이드스크린 휘도 및 색도 신호를 발생시킨다.

본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 비데오 신호 디코더는 소정의 텔레비젼 신호 표준의 대응하는 휘도 신호 성분보다 실제로 넓은 대역폭을 갖는 와이드스크린 휘도 신호를 발생하는 회로를 포함한다. 광 대역 와이드스크린 휘도 신호는 시스템의 휘도 출력 신호로서 제공된다.

본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 시스템은 디코더에 의해 발생된 휘도 및 색도 신호를 결합하는 회로를 포함하여 소비자용 비데오 카세트 레코더의 합성 비데오 입력 단자를 통해 기록될 수 있거나 또는 비데오 카세트 레코더에 의해 무선 주파수 비데오 신호로서 변조 및 기록될 수 있는 와이드스크린 합성 비데오 신호를 발생한다.

표준 방식, 예를들어 NTSC, 방송 채널을 통해 넓은 종횡비의 화상이 전송되도록 의도된 상기 Isnardi 특허원에서 기술된 것과 같은 시스템은 표준 종횡비 디스플레이에서 관찰될 수 있는 저하를 피하면서 와이드스크린 수상기에 의해 고 품질의 화상 디스플레이를 발생해야 한다. 상술된 바와 같이, Isnardi 특허원에서 기술된 시스템은 와이드스크린 광 대역 텔레비젼 신호를 4개 성분 신호로 분할함으로써 상기의 결과를 달성할 수 있으며, 상기 4개 성분 신호중 하나는 표준 종횡비 디스플레이를 발생하며, 나머지 셋은 표준 디스플레이의 증가를 나타낸다. 세개의 증가 신호는 이들 신호가 표준 텔레비젼 수상기에 의해 발생된 디스플레이에서 물리적으로 또는 지각할 수 있게 감추어지도록 한 신호와 결합된다.

제 1 성분 신호는 표준 4 : 3 종횡비를 갖는 주 2 : 1 비월 신호이다. 이 성분은 전체 활성 라인 시간을 거의 점유하기 위해 시간이 확장된 와이드스크린 신호의 중심 패널을 포함한다. 제 1 성분 신호는 또한 좌측 및 우측 수평 화상 과주사(over scan) 영역으로 시간 압축된 사이드 패널 수평 저 주파수 정보를 포함한다. 저주파수 사이드 패널 정보는 이것이 표준 텔레비젼 디스플레이에서 수평 과주사 영역을 점유하므로 물리적으로 관찰될 수 없다.

제 2 성분 신호는 좌측 및 우측 사이드 패널 고주파수 정보가 활성 라인 시간의 절반을 점유하기 위해 확장된 2 : 1 보조 비월 신호이다. 따라서, 확장된 사이드 패널 정보는 전체 활성 라인 시간을 실제로 점유한다.

제 3 성분은 0와 1.2㎒ 간의 주파수 대역을 점유하기 위해 주파수에서 하향 이동된 약 5.0과 6.2㎒간의 고 주파수 수평 휘도 상세 정보를 구비하여 와이드스크린 신호원으로부터 생성된 2 : 1 보조 비월 신호이다.

제3 및 제 4 성분은 진폭 압축되어 수평 라인 주사 주파수의 절반의 기수배이며 NTSC 신호 스텍트럼의 색도 대역내에 있는 주파수를 갖는 구적 위상(quadrature phase)이 관련된 억압된 교류 부반송파 신호를 변조하는데 사용된다. 또한, 이들 교류 부반송파 신호는 필드(field)마다 180°위상 변화(즉 매 262라인)를 갖게 된다. 따라서, 제3 및 제 4 성분은 종래의 NTSC 수상기에 의해 발생된 화상에서 필드율(field rate) 상보형 색변화로서 나타난다. 이러한 형의 왜곡은 일반적으로 감지될 수 없는데, 이것은 사람의 눈이 빠른 상호 상보형의 색 변화에 비교적 둔감하기 때문이다.

제 4 성분은 순차 주사에서 비월 주사로의 변환시에 손실될 수 있는 수직-시간(V-T) 휘도 상세 정보를 포함한 2 :1 보조 비월 "헬퍼(helper)" 신호이다. 이 신호는 EDTV 수상기가 이동 장면에서 손실된 정보를 재구성하여 순차 주사된 와이드스크린 화상에서 원하지 않는 플리커(flicker) 및 이동 인공물을 감소 또는 제거시키는 것을 돕는다.

제 4 성분은 750㎑의 최대 주파수를 갖도록 대역 제한(band-limited)되며, 종래의 4 : 3 종횡비로 매핑(mapping)되어 화상 반송파 신호(또는 비데오 반송파 신호로서 공지됨)에 관련된 구적 위상인 반송파 신호를 변조하는데 사용된다. 이 신호는 종래의 NTSC 디스플레이에서 감추어지는데, 이것은 이 신호가 맵핑처리에 의해 제 1 성분 신호와 공간적으로 상관되어 있기 때문이다.

제1, 제2 및 제 3 성분은 제 1 성분과 제2 및 제 3 성분간의 V-T 누화(crosstalk)를 실제로 제거시키기 위해 평균된 프레임내부(intraframe)이다. 제 1 성분은 1.5㎒ 이상만 평균된 프레임 내부이다. 변조된 제2 및 제 3 성분은 2㎒와 4.2㎒ 간의 주파수 대역을 점유한다. 신호의 인트라 프레임 평균은 주어진 프레임내에서 1필드 간격(262라인)으로 분리된 대응하는 픽셀값을 평균하는 것을 포함한다. 평균값이 원래 픽셀값으로 대체된다. 인트라 프레임 평균 동작 때문에, 변조된 제2 및 제 3 성분으로 점유된 주파수 대역에서 제 1 성분 신호부는 필드마다 동일하며 기저대 제2 및 제3 성분은 1프레임내에서 필드마다 동일하다. 교류 부반송파 신호의 위상만이 1프레임의 두 필드간에서 변화한다. 이러한 관계는 수상기에서 이용될 수 있으므로 제2 및 제 3 성분에서 제 1 성분을 실제로 분리시킨다. 1프레임내에서 1필드 간격으로 분리된 대응하는 샘플의 평균값은 제 1 성분 신호의 샘플이며, 대응하는 샘플간의 차는 2로 분할될때, 변조된 제2 및 제 3 성분의 샘플이다.

제1도는 상기 엔코딩 처리를 도시한 블럭선도이다. 제1a도는 상기 Isnardi 특허원에서 기술된 표준 NTSC 신호 및 EDTV 신호의 비교 주파수 스텍트럼을 도시한다. 제1c도는 상술된 바와 같이 인트라 프레임 평균의 처리를 도시한다. 상기 이들 도면은 엔코딩 처리를 이해하는데 도움이 된다.

제2도는 EDTV 신호의 제 1 성분을 발생하기 위한 처리를 도시한다. 이러한 처리는 5 : 3 종횡비 신호의 수평 라인 간격 각각을 EDTV 신호의 수평 라인 간격으로 매핑(mapping)한다. 제2도에서 도시된 바와 같이, 와이드스크린 신호의 중심 패널 영역은 제때에 확장되어 시간 간격 TC에서 초기에 전달된 정보는 시간간격 TD내로 맵프되며 시간 간격 TS가 초기에 점유된 사이드 패널 영역 각각은 EDTV 신호내로 맵프되어 시간 간격 TO를 점유한다. 본 실시예에 있어서, TD 대 TC의 비는 1.19이며, TO 대 TS의 비는 016이다.

제2a도에서는 헬퍼(helper) 신호인 제 4 성분 신호가 어떻게 발생되는가를 도시한다. 제2a도에 있어서, 예를들어, 와이드스크린 비데오 카메라에 의해 발생된 순차 주사 신호의 V-T 선도는 두개의 도트와 개방원을 포함한다. 도트는 EDTV 신호의 제1, 제2 및 제 3 성분을 발생하는 회로에 의해 처리하도록 보존될 비월주사 신호의 라인을 표시한다. 개방원은 버려진 순차 주사 신호의 라인 간격을 표시한다. 수상기에서, 비월주사 신호로부터 순차 주사 디스플레이를 발생하는데 필요한 손실된 샘플은 1필드 간격으로 분리된 샘플(예를들어 A와 B)을 평균함으로써 발생되는 것으로 간주된다. 순차 주사 V-T 선도로부터 알 수 있듯이, 이상적인 샘플값은 X이다. 수상기에서 발생된 예측된 샘플값에서의 에러를 보상하기 위해, 엔코더는 필드 각각에서 픽셀 각각에 대한 다음과 같은 신호 YT의 값을 정한다. 여기서

YT=X-(A+B)/ 2(1)

YT는 헬퍼(helper) 신호이다. 수상기에서, 디코드된 비월 주사 비데오 신호가 순차 주사 신호로 변환될 때, 신호 YT는 예측된 손실 픽셀값에 가산되어 정확한 픽셀값을 얻게 된다.

제3도는 본 발명의 실시예를 포함한 회로의 블럭선도이다. 제3도에 도시된 회로는 상기 엔코드된 EDTV 신호를 부분적으로 디코드하여, 본 발명의 일실시예에서 광 대역이 아닌 와이드스크린 텔레비젼 신호를 발생하지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 광 대역 와이드스크린 텔레비젼 신호를 발생한다. 이 회로에 의해 발생된 신호는 와이드스크린 모니터나 또는, 임의 수직 보간 회로(350)의 부가로 표준 종횡비를 갖는 모니터상에서 디스플레이될 수 있다. 다른 방식으로, 상기 신호는 종래의 소비자용 VCR(358 또는 364)로 기록될 수 있다. 제3도의 디코딩 회로가 VCR로부터 분리되어 도시되더라도, 회로는 종래의 NTSC 신호 처리 회로의 대안으로서 소비자용 VCR에 포함될 수 있는 것으로 고려된다.

제3도에서, 방송 겸용식 EDTV 신호가 안테나(310)에 의해 수신되어 입력 장치(322)에 인가된다. 입력장치(322)는 무선 주파수(RF) 동조기 및 증폭기 회로와, 수신된 비데오 신호의 동상 변조 성분을 발췌하는 동기식 비데오 복조기와 아나로그-디지탈 변환기(ADC)를 포함한다. 입력 장치(322)의 ADC에 의해 공급된 신호 NTSCF는 임의 구적 위상 변조 성분을 제외하고 수신된 EDTV 신호의 동상 변조 성분(즉, 제 4 성분을 제외하고 EDTV 신호의 제1, 제2 및 제 3 성분)을 나타낸다.

신호 NTSCF는 동기 신호 분리 및 클럭 신호 발생 회로(332)에 인가된다. 회로(332)는 신호 NTSCF에서 수평 및 수직 동기 신호 HS 및 VS를 분리하는 종래의 회로를 포함하여 신호 HS 및 VS를 결합시켜 합성 동기 신호 CS를 발생시킨다. 회로(332)는 또한 신호 NTSCF와 칼라 동기 버스트 신호 성분의 주파수 fsc의 4배인 4fsc와 실제로 동일한 주파수를 갖는 클럭 신호 CK4를 발생하는 종래의 위상 고정 루프(PLL)를 포함한다. 회로(332)는 신호 CK4로부터 2fsc와 실제로 동일한 주파수를 가지며 압축된 칼라 반송파 신호의 I 위상으로 정렬된 음으로 변환되는 신호 ICK를 발생한다. 회로는 또한 신호 CK4로부터 수평 라인 주사 주파수의 절반의 395배와 실제로 동일한 주파수를 갖는 구적 위상 연관된 교류 부반송파 신호 ASC 및 ASC'를 발생하고, 5㎒와 실제로 동일한 주파수를 갖는 신호 fc를 선택적으로 발생한다. 신호 ASC, ASC' 및 fc는 예를들어 신호 CK4로 카운터(도시되지 않음)를 증가시켜 3개 신호를 표시하는 샘플값을 제공하도록 프로그램 판독 전용 메모리(ROM)(도시되지 않음)에 카운터값으로 인가함으로써 발생될 수 있다.

신호 NTSCF는 또한 인트라 프레임 평균기-미분차기 회로(324)에 인가된다. 회로(324)는 한 프레임을 구성하는 두 필드에서 대응하는 픽셀값 대신 평균 픽셀값 및 픽셀차값을 발생한다. 출력 신호 N은 EDTV신호의 제 1 성분에 대응하여 출력 신호 M은 EDTV 신호의 변조된 제2 및 제 3 성분에 대응한다. 제4 및 5도는 인트라 프레임 평균기-미분차기(324)로서 사용하기에 적합한 회로를 도시하는 블럭선도이다.

제4도에 있어서, 신호 NTSCF는 1.7㎒의 저역 통과 필터(1510) 및 감산기(1512)에 의해 저주파수 성분(LOWS) 및 고 주파수 성분(HIGHS)으로 분리된다. HIGHS는 단일 프레임 간격내에서부터 한 필드 간격으로 분리된 신호 HIGHS의 샘플값을 평균하는 평균기-미분차기 회로(1513)에 인가되어 신호 NH를 발생한다. 회로(1513)는 또한 단일 프레임 간격에서 한 필드 간격으로 분리된 신호 HIGHS의 두 샘플간의 차의 절반을 표시하는 신호 M을 발생한다. 평균기-미분차기(1513)로서 사용하기에 적합한 회로가 제5도에서 도시된다. 회로(1513)에 의해 공급된 신호 NH가 가산기(1514)에 의해 보상 지연 소자(1511)를 통해 1필드 단격(262H)만큼 지연된 신호 LOWS에 가산된다.

제3도를 다시 참조해보면, 회로(324)에 의해 공급된 신호 M은 구적 복조기 및 진폭 확장기 회로(326)에 인가된다. 제6도는 회로(326)의 블럭선도이다.

제6도에서, 신호 M은 승산기(610 및 612) 각각에서의 신호 ASC 및 ASC'만큼 곱해진다. 승산기(610 및 612)의 출력 신호는 필터(611 및 613)에 의해 1.2㎒로 저역 통과 필터되어 프로그램식 판독 전용 메모리(PROM 614 및 616)에 인가된다. PROM (614 및 616)은 겸용식 합성 신호에서 제2 및 제 3 성분 신호를 정신 물리적으로 감추기 위해 엔코더에서 사용된 진폭 압축 기능의 반대인 진폭 확장 기능으로 프로그램된다. PROM (614)의 출력 신호 X는 디코드된 제 2 성분 신호인 사이드 패널 신호의 확장된 고 주파수 성분이다. PROM (616)의 출력 신호 Z는 디코드된 제 3 성분 신호인 광 대역 와이드스크린 EDTV 신호의 주파수 이동된 고주파수 휘도 신호 성분이다. 신호 Z는 또한 본 발명의 교체 실시예를 참조하여 이하 기술된 바와 같이 처리된다.

다시 제3도를 참조해보면, 신호 X는 엔코더 회로로 수행된 사이드 패널 데이타의 확장을 효과적으로 역전시키는 사이드 패널 압축기 회로(328)에 인가된다. 이러한 동작은 사이드 패널 신호의 고 주파수 성분을 표시하며 제9도를 참조하여 이하에서 기술된 Y-I-Q 포맷 엔코더(344)에 의해 발생된 시간 압축된 중심 패널 신호와 적당한 시간 관계로 복원된 신호 NTSCH를 발생시킨다. 압축기 회로(compressor circuitry : 328)는 제10,10a,10b 및 10c도에서 도시된 샘플 보간기의 한 응용이다.

제10도에 있어서, 예를들어, 신호 X일 수 있는 S로 표시된 비데오 입력 신호의 샘플값이 직렬 접속된 세 지연 소자(1214a 내지 1214c)에 인가된다. 지연 소자 각각은 클럭 신호 CK4의 한 주기만큼 입력 포트에 인가된 샘플값을 지연시킨다. 입력 비데오 신호와, 지연 소자(1214a 내지 1214c) 각각의 출력 신호는 이중 포트(dual port)메모리(1216a 내지 1216d)에 인가된다. 샘플값은 이들 값이 픽셀 카운터(1210)에 의해 공급된 어드레스값을 사용하여 수신될때 메모리 각각내로 기입된다. 카운터(1210)는 수평 라인 동기 신호 HS에 의해 리셋트되어 신호 CK4로 증분된다. 카운터(1210)에 의해 공급된 신호는 메모리(1216)의 판독 어드레스값 및 보간 계수 DX를 발생시키는 PROM(1212)에 인가된다. 메모리(1216)에 기억된 샘플값은 두 피킹 필터(1220 및 1222)에 병렬로 제공된다. 필터(1220 및 1222)는 PROM(1225)에 기억된 함수 관계에 따라 보간계수 DX로부터 유출된 양 PX 만큼 저주파수 성분에 상관하여 메모리(1216)에 의해 제공된 샘플된 데이타 신호의 고주파수 성분을 증폭시킨다. 피크 샘플된 데이타 신호 S'(N) 및 S'(N+1)는 2점 선형 보간기(1230)에 인가된다. 보간기(1230)는 신호 S'(N+1) 및 S'(N)의 샘플을 DX 및 1-DX로 웨이트하여 웨이트된 샘플값을 합산하여 보간된 출력 신호를 발생시킨다. 피킹 필터(picking filter : 1220 및 1222)는 보간기(1230)에서 고주파수 롤 오프(roll-off)를 보상한다.

제10a도는 피킹 필터(1220 및 1222)와 보간기(1230)의 세부를 상세히 도시한 것이다. 제10b도는 피킹 필터(1220)의 일부인 유한 임펄스 응답(FIR) 필터(1240)의 구조를 도시하는 블럭선도이다. 제10c도는 보간계수 DX로부터 피킹 계수 PX를 발생하는 PROM (1225)에 기억된 함수를 그래프로 도시한 것이다.

상술된 바와 같이, 제10 내지 제10c도에 도시된 회로는 샘플값 보간 동작의 변형을 위해 사용된다. 사이드 패널 신호의 고주파수 성분을 정렬하기 위해 신호 X를 포맷 엔코더(format encoder : 344)에 의해 발생된 사이드 패널 픽셀값으로 압축되는데 사용될 수 있다. 또한 포맷 엔코더(344)를 참조하여 이와 기술되는 바와 같이 EDTV 신호의 제 1 성분을 처리하여 사이드 패널 신호의 저 주파수 성분을 확장시킨다. 보간 회로로 수행된 기능 형태는 PROM (1212)의 프로그래밍으로 결정된다. PROM (1212)에 의해 제공된 판독 어드레스 값이 어드레스 입력 포트에 인가된 기록 어드레스값 보다 빠르게 증가되면, 보간기는 압축 기능을 수행한다. 반면에, 판독 어드레스는 기록 어드레스값보다 느리게 증가하여 보간기는 확장 기능을 수행한다. 보간기가 확장 기능 또는 압축 기능을 수행하며 사용된 확장 또는 압축 계수값은 PROM (1212)의 프로그래밍으로 결정된다. 디지탈 신호 처리 회로 설계 기술에 숙련된 사람은 특정한 압축 또는 확장 기능을 위해 PROM (1212)을 프로그램할 수 있다.

다시 제3도를 참조해 보면, 신호(NTSCH)는 4.49의 압축 계수를 사용하여 EDTV 신호의 제 2 성분 신호 X에서 확장된 사이드 패널 데이타로부터 발생된다. 신호NTSCH는 색도-휘도 분리 회로(340)에 인가되며, 회로(340)는 신호 NTSCH의 휘도(YH) 및 색도 성분을 분리시키고 색도 신호 성분을 복조시켜 두 색차 신호 성분(IH 및 QH)를 얻는다. 신호 YH, IH 및 QH는 휘도-색도 분리 회로(342)에 의해 제 1 성분 신호 N으로부터 발생된 신호 YN, IN 및 QN와 함께 Y-I-Q 포맷 엔코더(344)에 인가된다. 휘도-색도 분리기(340 및 342)용으로 사용된 회로는 동일하며, 일례의 회로가 제8도에서 도시된다.

제8도에서, 신호 N 또는 신호 NTSCH는 대역 통과 필터(1810)와 지연소자(1812)에 인가되며, 지연 소자(1812)는 필터(1810)를 통해 처리 지연을 보상한다. 본 발명의 실시예에서 사용된 필터(1810)는 상기 Isnardi 특허원에서 기술된 것과 같은 수평-수직-시간(H-V-T) 대역 통과 필터이다. 이 필터는 입력 포트에 인가된 신호를 샘플 횟수와, 수평 라인 주기수와 필드 주기수만큼 지연시키는 지연 소자 결합과, 지연된 샘플을 가중(weight)하고 및 결합하기 위한 회로를 포함하여 필터링된 색도 신호를 발생시킨다. 양자택일적으로 필터는 종래의 색도 신호 대역 통과 필터와 종래의 라인 콤 필터(line comb filter)와 종래의 프레임 코움 필터를 종속 결합함으로써 실현될 수 있다. 필터(1810)의 출력 신호는 분리된 색도 신호이다. 이 신호는 감산기(1813)의 피감수(minuend) 입력 포트에 인가되며, 감산기(1813)의 피감수 입력포트는 보상 지연 소자(1812)에 의해 공급된 신호를 수신하도록 결합된다. 감산기(1813)의 출력 신호는 휘도 성분 신호 YN 또는 YH이다.

필터(1810)에 의해 발생된 색도 신호는 일련의 샘플값 I, Q,-I, -Q,, I, Q 등으로서 표시될 수 있다. 여기서 I 및 Q는 I 및 Q 색차 신호의 샘플을 표시하며, 샘플의 부호는 샘플링 위상을 표시하며, 샘플 극성이 반드시 필요한 것은 아니다. 이 색도 신호는 제1 및 제2래치(1814 및 1816)에 인가된다. 래치(1814)는 제3도의 클럭 발생 회로(332)로 공급된 I 위상 클럭 신호 ICK에 응답하여 색도 신호의 I 색차 신호 성분을 나타내는 색도 신호의 샘플값을 보유한다. 래치(1816)는 반전기(1822)로 제공된 신호 ICK의 반전에 응답하여 색도 신호의 Q 색차 신호 성분을 나타내는 샘플값을 보유한다. 래치(1814 및 1816)에 의해 공급된 출력 신호는 그의 보수 회로(1818 및 1820)에 각각 인가된다. 회로(1818 및 1820)는 분주기(1824)에 의해 공급된 신호로 제어되어 샘플된 데이타 I 및 Q 색차 신호를 교대로 보수시킨다. 회로(1818 및 1820)에 의해 공급된 신호는 복조된 신호 IN 또는 IH나, QN 또는 QH 각각이다.

상기와 같이, 신호 YH, YN, IH, IN, QH 및 QN은 이들 신호가 와이드스크린 신호 YF'o, IF' 및 QF'를 형성하도록 결합되는 Y-I-Q 포맷 엔코더에 인가된다. 포맷 엔코더(344)로서 사용될 수 있는 실시예 회로가 제9도에 도시된다. 제9도에서, 제 1 성분 휘도 및 색차 신호 YN, IN 및 QN은 사이드 패널-중심 패널 분리기 회로(1940)에 인가된다. 예를들어 디멀티플렉서(도시되지 않음) 및 픽셀 카운터(pixel counter : 도시되지 않음)를 포함할 수 있는 회로(1940)는 중심 패널 신호를 나타내는 샘플에서 사이드 패널 신호의 저주파수 성분을 나타내는 각 라인상의 픽셀값을 분리시킨다. 본 발명의 이러한 실시예에 있어서, 수평 라인 각각으로부터 나온 샘플 1 내지 14와 741 내지 754는 사이드 패널 신호를 나타내며 수평 라인 각각의 샘플 15 내지 740은 중심 패널 신호(center panel signal)를 나타낸다.

회로(1940)는 압축된 사이드 패널을 나타내는 샘플된 데이타 신호 Yo, Io 및 Qo를 공급한다. 이들 샘플은 계수 6으로 제때에 신호를 확장하는 시간 확장기(time expander 1942)에 인가되어 신호 YL, IL 및 QL을 발생시킨다. 이들 신호는 원시 와이드스크린 시간 관계로 복원된 사이드 패널 신호의 저주파수 성분을 나타낸다. 신호 YL, IL 및 QL는 결합기 회로(1946)에서 분리기(340)로부터 나온 신호 YH, IH 및 QH에 가산되어 복원된 와이드스크린 사이드 패널 신호 YS, IS 및 QS를 발생시킨다.

회로(1940)는 또한 EDTV 신호의 제 1 성분의 시간 확장된 주심 패널부를 나타내는 샘플된 데이타 신호 YE, IE 및 QE를 공급한다. 이들 신호는 계수 0.81로 제때에 샘플된 데이타 신호를 압축하는 시간 압축기(1944)에 인가되어 복원된 와이드스크린 중심 패널 신호 YC, IC 및 QC를 발생시킨다.

복원된 사이드 패널 신호 및 중심 패널 신호는 스플라이서(1960)에 의해 재결합되어 완성된 와이드스크린 휘도 및 색차 신호를 발생시킨다. 스플라이서(1960)로서 사용하기에 적합한 회로가 제11도에서 도시된다. 제11도에서, 스플라이서는 와이드스크린 휘도 신호 YF'o를 발생하기 위해 휘도 중심 패널 및 사이드 패널 신호 YC 및 YS를 스플라이싱하는 회로망(1410)를 포함하는 것으로서 도시된다. 또한, 제11도는 도시된 Y 신호 스플라이서(splicer)와 동일한 구조 및 동작을 갖는 I 신호 스플라이서(1420) 및 Q 신호 스플라이서(1430)를 도시한다.

엔코딩 동작에 있어서, 중심 패널 신호 및 사이드 패널 신호는, 예를들어, 10샘플만큼 의도적으로 중첩되어 사이드 패널 및 중심 패널 영역의 경계에서 샘플값의 전와를 보상한다. 팽창 및 확장시에 발생할 수 있는 이러한 전와는 처리되어진다. 패널이 중첩 영역을 갖지 않으면, 잠재적으로 전와된 샘플은 서로 인접되어 재생된 화상에서 경계 부분이 보여질 수 있다. 10개 샘플의 중첩 영역은 5개 전와된 샘플값까지 보상하기에 충분한 것으로 알려져 있다.

제11도에 있어서, 승산기(1411)는, 관련된 파형으로 도시된 바와 같이, 신호 YS가 가산기(1415)에 인가되기 전에 중첩 영역에서 가중 함수 W로 사이드 패널 신호 YS를 배율시킨다.

동일하게, 승산기(1412)는, 연관된 파형으로 도시된 바와같이, 신호 YC가 가산기(1415)에 인가되기 전에 중첩 영역에서 상보형 가중 함부(1-W)로 중심 패널 신호 YC를 배율시킨다. 이들 가중 함수는 중첩 영역에서 선형의 램프형 특성을 나타내며 0과 1간의 값을 갖는다. 이들 함수는, 예를들어, 가중 함수를 나타내는 샘플값을 포함한 ROM을 어드레스하는 샘플 카운터(도시되지 않음)의 결합으로 실현될 수 있다. 가산기(1415)의 출력 신호는 스플라이스된 와이드스크린 휘도 신호 YF'o이다.

제3도를 참조해 보면, 본 발명의 제1실시예에 있어서, 신호 YF'o는 디지탈-아날로그 변환기(DAC354)에 직접 또한 종래의 다채널 VCR(358)의 휘도 입력 단자에 인가되어지는 것으로 여겨지며 DAC(354)는 클럭 신호 CK4에 응답하여 출력 단자(355)에서 와이드스크린 휘도 신호 YO를 발생한다. 휘도 신호 YO는 5㎒의 대역폭을갖는다. 이것은 NTSC 휘도 신호의 4.2㎒ 대역폭에 거의 적합하다. 본 발명의 제 1 실시예에서 와이드스크린 신호 IF' 및 QF'은 샘플된 데이타 와이드스크린 색도 신호 CF'를 발생시키는 종래의 구적 변조기(348)에 인가된다.

변조기(348)로서 사용하기에 적합한 회로가 제12도에서 도시된다. 제12도에 있어서, 래치(910 및 914)의 클럭 신호 입력 단자에서의 원은 이들 래치가 클럭 신호 ICK의 보수형 응답하는 것을 나타낸다. 반전용 래치(916)는 출력 회로에서 그의 보수 회로를 포함하여 래치된 값의 보수 형태를 출력값으로서 공급한다. 제12도에서 도시된 회로의 동작은 제8도를 참조하여 상술된 복조기의 동작과 반대이다.

변조기(348)에 의해 공급된 신호 CF'는 종래의 다채널 VCR(358)의 색도 신호 입력 단자에 인가되는 것으로 여겨지며, 출력 단자(357)에서 아나로그 광 대역 색도 신호 CO를 공급하기 위해 DAC(354)와 동일한 방법으로 동작하는 DAC(354)에 직접 인가되는 것으로 여겨진다. 본 출원에서 사용된 바와같이, 다채널 VCR이란 용어는 기록을 위한 성분 신호를 수신하여 재생하는 동안 성분신호를 출력 신호로서 공급하는 VCR을 의미한다. 현재 시판중인 S-VHS 및 ED-베타 VCR이 다채널 VCR의 본보기이다.

신호 YO 및 CO는 VCR을 사용하여 와이드스크린 모니터상에서 직접 표시 또는 기록될 수 있으며, 와이드스크린 모니터에서 재생된다. 와이드스크린 모니터로 재생된 화상은 후술된 제15도에서 도시된 것과 같은 EDTV 수상기로 재생된 화상보다 질이 떨어질 수 있는데, 이것은 제3도에서의 도시된 회로가 고주파수 휘도정보와, EDTV 수상기가 고품질의 순차 주사 화상을 발생하도록 돕는 정보를 포함한 EDTV 신호의 제 3 성분 및 제 4 성분을 무시하기 때문이다. EDTV 신호의 제 3 성분 및 제 4 성분은 이들 성분에 의해 전달된 정보가 현재 시판중인 S-VHS 또는 ED-베타 VCR로 기록될 수 없기 때문에 제3도에서 도시된 회로로 사용되지 않는다.

그러나, 고주파수 휘도 상세인 제 3 성분 신호로 전달된 정보는 와이드스크린 모니터로 표시될 수 있다. 따라서, 기술된 제3도에서 도시된 회로의 제 1 교체 실시예는 제 3 성분을 디코드하고 휘도 신호 YF'o에 가산하여 광 대역 와이드스크린 휘도 신호 YF1를 발생하도록 회로 소자(330,334,336 및 346)가 포함되어진 실시예이다.

회로 소자(330)는 구적 복조기(quadrature demodulator) 및 진폭 확장기 회로(326)에 의해 공급된 신호 Z에서 주파수 이동된 휘도 신호 고주파수 성분을 회복하는 디코더이다. 디코더(330)로서 사용하기 위한 예를 든 회로가 제7도에 도시된다. 제7도에서, 신호 Z는 제9도를 참조하여 상술된 분리기(separater : 1940)와 동일한 방법으로 동작할 수 있는 사이드 패널, 중심 패널 분리기(1710)에 인가된다. 분리기(1710)는 중심 패널 신호를 나타내는 샘플 YHE에서 사이드 패널 신호의 고주파수 성분을 나타내는 샘플 YHO을 분리시킨다. 샘플 YHO 및 YHC은 제9도를 참조하여 상술된 회로(1942 및 1944)와 동일한 방법으로 동작할수 있는 시간 확장기 회로(1712) 및 시간 압축기 회로(1714)에 인가된다. 확장기 및 압축기 회로(1712 및 1714)에 의해 각각 발생된 신호 YHS 및 YHC는 제9도를 참조하여 상술된 스플라이서(1960)와 동일한 스플라이서(1716)에 인가된다.

제3도를 다시 살펴보면, 디코더(330)에 의해 공급된 신호는 진폭 변조기(334)에 인가된다. 변조기 (334)는 클럭 발생 회로(332)에 의해 공급된 5㎒ 신호인 fc로 디코더(330)에 의해 공급된 신호를 배율시켜 고주파수 휘도 신호를 원래의 주파수 대역으로 복원시킨다. 변조기(334)에 의해 공급된 고주파수 휘도 신호는 5㎒ 보다 작은 주파수를 차단시키는 고역 통과 필터(336)에 인가된다. 이 필터는 변조기(334)에 의해 공급된 신호의 기저대 성분을 제거시킨다. 고역 통과 필터(335)의 출력 신호는 가산기(346)에 한 입력 단자에 인가되며, 가산기(346)의 다른 입력 단자는 신호 YF'o를 수신하도록 결합되어 있다. 가산기(346)는 휘도 신호의 고주파수 성분(5.0㎒와 6.2㎒ 사이)을 와이드스크린 휘도 신호 YF'o와 결합하여 광 대역 와이드스크린 휘도 신호 YF'를 발생시킨다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 광 대역 와이드스크린(wideband widescreen) 휘도 신호 YF'는 DAC(354)에 인가되어 신호 YO로서 아나로그 광 대역 와이드스크린 휘도 출력 신호를 발생시킨다. 이 신호는 신호 CO와 함께 사용되어 광 대역 와이드스크린 모니터에서 고 선명도 와이드스크린 화상을 생성한다. 현재에는 비록 광 대역 신호를 기록할만큼 충분한 대역폭을 갖는 소비자용 VCR이 없더라도, 개발한다면, 광 대역 신호는 Y 및 C 또는 R, G 및 B신호를 사용하여 성분 형태로 기록될 수 있는 것으로 고려된다.

본 발명의 제 2 의 다른 실시예는 와이드스크린 휘도 및 색도 신호를 압축하는 수직 보간 회로(350)를 포함하여 종래의 4 : 3 종횡비를 갖는 모니터상에 정규적으로 비례된 영상을 생성하는 와이드스크린 신호를 발생한다. 수직 보간기 없이 시스템에 의해 발생된 신호는 4 : 3 모니터로 디스플레이될 수 있지만, 발생된 화상은 수직으로 스트레치되게 나타난다.

제13도에서는 수직 보간기(350)에 의해 수행된 수직 압축 동작을 도시한다. 제13도의 좌측 블럭은 보간기(350)에 인가된 신호중 한 신호의 필드를 나타내며 우측 블럭은 보간기(350)에 의해 처리되어진 후의 동일필드(field)를 나타낸다. 제13도에서 도시된 바와같이, 보간기(interpolator)는 표준 모니터로 표시될 수 있으면, 와이드스크린 화상에서 수직으로 스트레치된 정보를 정규로 비례된 영상내로 맵한다. 수직 압축된 화상은 액티브 화상 영역 상하에서의 공백인 영역을 포함한다.

제14도는 수직 보간기(350)로서 사용하기에 적합한 회로의 블럭선도를 도시한다. 제14도에서, 휘도 신호 YF'는 한 수평 라인 주기(1H) 지연 소자(1450)의 입력 단자와 감산기(1454)에 인가된다. 감산기(1454)는 신호 YF'의 샘플에서 1H 지연 소자로 공급된 샘플을 감산하여 샘플차값을 승산기(1456)에 인가한다. 승산기(1456)는 누산기 레지스터(1464)의 8개 최하위 비트(LSB) 위치에서 보간 계수를 수신하도록 결합된다. 승산기(1456)로 공급된 규격된 샘플값은 1H 지연 소자(1450)로 제공된 샘플값에 가산되어 보간된 샘플값을 발생시킨다.

레지스터(1464) 및 가산기(1462)는 보간된 출력 샘플의 라인을 발생하기 위해 어느 입력 라인이 평균되어져야 하며 어떠한 보간 계수를 사용해야 하는지를 결정하는 누산기(accumulator)를 형성한다. 레지스터(1464)는 16비트값을 가산기(1462)의 한 입력 포트에 공급한다. 가산기(1462)의 다른 입력 포트는 디지탈값 소스(1460)에 연결된다. 레지스터(1464)는 인에이블링 신호 EN와 수평 동기 신호 HS의 논리합(AND)인 로딩(loading)신호가 동기로 로드된다. 레지스터(1464)는 수직 동기 신호 VS로 리셋트된다. 로딩 신호의 각 펄스에서, 가산기(1462)는 누산기 레지스터(1464)에서 보유된 값에 321값을 가산하여 레지스터(1464)에 결과치를 기억시킨다. 누산기에서 보유된 값의 8개 최상위 비트(MSB)는 수직 동기 펄스에 상관하여 보간기에 의해 사용되어질 다음 라인의 라인 번호 NL이다. 누산기값의 8개 LSB는 사용되어질 스케일 계수 K로 보간기에 현재 인가되어지는 샘플의 라인과 1H 지연 소자(1450)에 기억된 샘플의 라인으로부터 보간된 라인을 발생한다. 이러한 구성에 있어서, 보간기는 256/321 또는 0.80의 계수로 입력 포트에 인가된 샘플의 라인을 압축한다.

레지스터(1464)로 제공된 라인 번호 신호 NL은 비교기(1490)의 한 입력 포트에 인가되며, 비교기(1490)의 다른 입력 포트는 카운터(1488)에 의해 제공된 값을 수신하도록 결합된다. 카운터(1488)는 신호 VS에 의해 리셋트되어 신호 HS에 의해 증가되므로, 보간기 회로(350)에 현재 인가된 샘플 라인의 수직 동기 펄스에 상관하여 라인 번호를 보유한다. 비교기(1490)는 신호 NL가 카운터(1488)로 제공된 값과 동일할때 논리-1 신호를 발생하며 그렇지 않으면 논리-0 신호를 발생하도록 구성된다. 비교기(1490)의 출력 신호는 신호 EN이다.

신호 EN 및 CK4에 응답하여, 1H 지연 소자(1450)는 새로운 샘플 라인을 로드한다. 신호 EN 및 HS에 응답하여, 누산기(1464)는 321로 값을 증가시켜 1H 지연 소자(1450)내로 로드되어질 다음 입력 샘플 라인을 표시하며 다음 출력 샘플 라인을 보간하는데 사용되어질 계수를 표시한다.

가산기(1458)로 공급된 보간된 샘플값은 퍼스트인-퍼스트아웃(FIFO) 메모리(1466)의 입력 포트에 인가된다. FIFO(1466)는 충분한 수의 기억셀(cell)을 가져 입력 신호의 필드 각각의 최우선과 최종 24 활성 라인 간격동안 발생된 40 샘플 라인에 대응하여 보간된 신호의 40 라인을 나타내는 샘플을 보유한다. 출력 신호는 이들 48 라인 간격 동안 공백된다. FIFO(1466)는 신호 EN 및 CH4에 의해 제어되어 가산기(1458)로 제공된 샘플을 기록한다. FIFO(1466)은 신호 CK4 및 신호 DO에 응답하여 출력 포트에서 기억된 샘플을 제공하도록 제어된다.

신호 DO는 디지탈값 소스(1494 및 1498), 비교기(1492 및 1496), NAND 게이트(1481) 및 24H 지연 소자(1491)를 포함하는 회로에 의해 발생된다. 신호 DO는 카운터(1488)에 의해 제공된 라인 번호값이 44와 238 사이에 있을때는 논리-1 상태이며, 그렇지 않으면 논리-0상태이다. 따라서, FIFO(1466)는 수직 압축된 신호의 비공백 활성 필드 간격동안만 샘플 라인을 제공하도록 제어된다. 신호 DO는 지연 소자(1491)에 의해 24 수평 라인 주기만큼 지연되어 필드의 종료시의 라인은 출력 신호로서 공급되기 전에 보간되어진다.

FIFO(1466)에 의해 제공된 샘플값은 멀티플렉서(1468)의 한 입력 포트에 인가되며, 멀티플렉서(1468)의 다른 입력 포트는 24H 지연 소자(1469)를 통해 제3도의 회로(332)에 의해 공급된 합성 동기 신호 CS를 수신하도록 결합된다. 멀티플렉서(1468)는 신호 DO로 제어되어 필드 간격 각각의 라인 44 내지 238 동안 FIFO(1466)로부터 보간된 샘플 라인을 공급하며, 그렇지 않으면 합성 동기 신호를 공급한다. 이것은 효과적으로 라인 20-43과 238-262의 각 필드를 비운다.

색도 신호 CF'를 보간하는 회로는 휘도 신호 YF'에 대해 상술된 것과 유사하다. 단지 보간된 신호의 연속라인 사이에서 180°위상 전이에 적합해야만 하기 때문에 색도 신호 보간 회로는 다르다. 보간기는 출력 샘플의 라인을 발생하기 위해 입력 샘플의 모든 라인을 사용하지 않기 때문에, 보간시에 사용된 두 라인은 동일 위상 또는 반대 위상을 갖을 수 있다. 보간 회로가 항상 정확하게 위상된 색도 신호를 발생하는 것을 보증해주기 위하여, 색도 보간 회로는 감산기(1454)에 대응하는 가산기(1474)를 포함하며 가산기(1458)에 대응하는 가산기(1482)의 입력 포트에 결합된 선택적 2의 보수 회로(1478 및 1480)를 포함한다. 회로(1478 및 1480)는 제어 신호 A 및 B에 응답하여 입력 포트에 인가된 샘플 극성을 선택적으로 변경시킨다.

제어신호 A 및 B는 두개의 데이타형(D) 플립플롭(1483 및 1487), 배타적 OR 게이트(1485) 및 반전기(1489)를 포함한 회로에 의해 발생된다. 상기 두 플립플롭은 신호 EN으로 클럭되며 신호 NL의 LSB를 입력 신호로서 갖는 2비트 시프트 레지스터로서 구성된다. 플립플롭(1483 및 1487)의 출력 신호는 1H 지연 라인(1470)에서 보유된 샘플 라인 및 현재 수신되어지는 샘플 라인의 상대 색도 신호 위상을 표시한다. 색도 위상이 다르다면, 신호 B는 논리-1이며 신호 A는 논리-0이다. 색도 위상이 동일하면, 신호 A는 논리-1이며 신호 B는 논리-0이다. 제어 신호 A 또는 B 가 논리-1일때, 대응하는 그의 복수 회로(1483 또는 1487)는 입력 포트에 인가된 값을 보수하지만 그렇지 않으면 변경되지 않은 값으로 통과시킨다. 색도 보간기(chrominance interpolator)에서 나머지 회로는 휘도 보간기에서 대응하는 회로와 동일하게 동작한다.

제3도를 참조하면, 수직 보간 회로(Vertical interpolation circuitry : 350)로 공급된 신호 YI 및 CI는 수직 압축된 와이드스크린 화상을 나타내어 종래의 4 : 3 표시 장치로 적당히 비례된 5 : 3 화상을 표시할 수 있다. 상기 이들 신호는 상술된 바와같이 DAC(354 및 356)에 의해 아나로그 신호 YO 및 CO로 변환된다. 신호 YO 및 CO는 종래의 4 : 3 모니터에 인가되어 종래의 다중채널 VCR로 기록될 수 있다. 신호 YO 및 CO는 또한, 예를들어, 합산 회로망(summing network : 360)에 의해 결합되어 합성 비데오 신호를 발생한다. 이 합성 비데오 신호는 종래의 단일 채널 VCR의 합성 비데오 입력 단자에 인가되거나, 변조기(362)에 의해 변조되어 단일 채널 VCR 의 RF 입력 단자에 인가된 RF 텔레비젼 신호를 발생한다. 단일 채널 VCR이란 용어는 종래의 VHS 또는 베타 머신(machine)과 같은 합성 비데오 입력 신호만을 수신하는 VCR을 의미한다.

상술된 회로는 와이드스크린 및 일례로, 현존하는 기록 및 표시 장치와 겸용할 수 있는 광 대역 신호를 발생하기 위해 엔코딩된 광 대역 와이드스크린 텔레비젼 신호를 처리하는 여러가지 방법을 제공한다. 그러나, 상술된 신호중 어떤 것은 와이드스크린 모니터상에 적당히 비례된 디스플레이를 오직 나타낼 수 있다.

제15도는 상기 Isnardi 특허원에서 기술된 EDTV 수상기 회로의 변경에 대한 블럭선도이다. 이러한 변형으로 EDTV 수상기는 성분 및 휘도 및 색도 신호에서 발생된 화상을 표시하기 위해 광 대역 와이드스크린 모니터로서 사용될 수 있다. 제15도에서 도시된 회로는 제3도를 참조하여 상술된 것과 동일한 EDTV 디코더를 포함한다. 입력 장치(1322)가 RF 비데오 신호의 구적 위상 변조 성분, 즉 EDTV 신호의 제 4 성분 YTN을 회복하는 동기식 검출기 및 ADC와 겸용 합성 신호의 제 4 성분 신호를 정신-물리적으로 감추는데 사용된 맵핑 동작을 반대로 하는 포맷 디코더(1360)를 포함하므로 제15도의 디코더는 제3도에서 도시된 것과는 다르다. 제15도에서 도시된 회로는 또한 Y-I-Q 포맷 엔코더(1344)로 공급된 휘도 및 색차 신호용 비월 주사-순차 주사 변환기(1350,1352 및 1354), DAC(1362), 신호 처리 회로(1364) 및 디스플레이 장치(1370)를 포함한다.

EDTV 수상기는 포맷 디코더(1344)에서 비월-순차 주사 변환기(1350,1352 및 1354)까지 휘도와 I 및 Q 색차 신호 경로에 삽입된 스위치(1388,1390 및 1392)와, 제 4 성분 V-T 헬퍼 신호 VT용 포맷 디코더(1360)와 비월-순차 주사 변환기(1350)간의 신호 경로에 삽입된 스위치(1380)에 의해 EDTV 모니터로 변환된다. 상기 이외에도, 변환기(1350)는 EDTV 수상기가 모니터로서 사용될때 V-T 헬퍼 신호의 결핍을 보상하도록 변형된다.

스위치(1388,1390 및 1392)는 수상기의 외부 모드 스위치(도시되지 않음)를 통해 공급될 수 있는 신호 O/R에 의해 제어되어, 포맷 엔코더(1344)로 공급된 휘도 및 색차 신호를 통과시키거나 또는 ADC(1396)에 의해 입력 단자 YR로 제공된 휘도 신호와 ADC(1398) 및 종래의 색도 신호 복조기(1394)에 의해 입력 단자 CR로부터 제공된 I 및 Q 색차 신호를 통과시킨다. 스위치(1380) 및 신호 O/R로 제어되어 디코드된 제 4 성분 신호 YT나 또는 디지탈값 소스(1382)로부터 나온 0값을 제공한다.

스위치(1390 및 1392)로 공급된 신호 IF' 및 QF'는 이들 신호가 디코더 또는 외부원으로부터 발생되든지간에 동일한 방법으로 비월-순차 주사 변환기(1352 및 1354)에 의해 처리된다. 제16도는 변환기(1352 또는 1354)중 하나로서 사용하기에 적합한 비월-순차 주사 변환기의 블럭선도이다. 제16도에서, 비월 신호 IF'(또는 QF')는 이중 포트 메모리(2020)의 입력 포트에 인가되기 전에 소자(2010)에 의해 263H 만큼 지연된다. 이와같이 지연된 신호는 가산기(2014)에서 입력 신호와 함께 가산되어지기 전에 소자(2012)에 의해 부가적으로 262H 만큼 지연된다. 가산기(2014)로부터 나온 출력 신호는 2분할 회로망(2016)에 결합된다. 회로망(2016)의 출력 신호는 이중 포트 메모리(2018)의 입력 포트에 인가된다. 메모리(2020 및 2018)는 4fsc 주파수로 데이타를 기록하고 8fsc 주파수로 데이타를 판독한다. 메모리(2018 및 2020)에 의해 공급된 출력 신호는 출력 순차 주사 신호 IF(QF)를 발생하는 멀티플렉서(2022)에 인가된다. 제16도에서는 또한 비월 주사 입력 신호(C 및 X로 표시된 픽셀 샘플을 갖는 두 라인)와 샘플 C 및 X를 포함하는 순차 주사 출력 신호를 도시한 파형이다.

제17도에서는 휘도 신호 비월-순차 주사 변환기(1350)로서 사용하기에 적합한 회로의 불럭선도를 도시한다. 제17도에서 도시된 회로는 두가지 모드로 동작한다. 휘도 입력 신호 YF'가 디코더로 제공된다는 것을 신호 O/R가 나타낼때, 제17도의 회로는 제 4 성분 V-T 헬더 신호가 이중 포트 메모리(2122)에 입력 신호를 공급하기 위해 분할기(2166)에 의해 공급된 프레임 평균 신호에 가산되는 것을 제외하고는 제16도에서 도시된 것과 동일한 방법으로 동작한다. 그러나, 신호 YF'가 외부 출력 단자 YR로부터 공급되는 것을 신호 O/R가 나타낼때 제17도에서 도시된 회로는 정지 화상이 표시될때는 제16도에서 도시된 회로와 동일하게 동작하며 이동 화상이 표시될때는 라인 반복 비월-순차 주사 변환기로서 동작하도록 스위치한다. 이러한 동작 모드 변경은 종래의 인트라 프레임 이동 검출기(2126) 및 스위치(2128)의 부가로 인해 수행된다.

이동 검출기(2126)는 신호 O/R에 응답하여 휘도 신호 YF'가 입력 단자 YR로부터 나올때만 액티브된다. 검출기(2126)는 1프레임 간격으로 분리된 대응하는 픽셀값을 비교한다. 픽셀값이 실제로 동일하다면, 픽셀위치에서 화상의 이동은 존재치 않으므로 스위치(2128)는 분할기(2116)의 출력 신호가 메모리(2122)의 입력포트로 통과되도록 제어된다. 검출기(2126)는 픽셀값 사이의 충분한 차를 발견하면, 스위치(2122)를 제어하여 메모리(2120)에 인가될때 메모리(2122)에 동일한 신호를 인가한다. 휘도 신호 비월-순차 주사 변환기의 출력 멀티플렉서(2124)에 의해 공급된 샘플은 화상의 정지부분에 대한 프레임 평균 신호와 화상의 이동부분에 대한 수직 반복 신호이다.

제15도를 참조하면, 비월-순차 주사 회로(1350,1352 및 1354)에 의해 발생된 신호는 DAC(1362)에 의해 각각의 아나로그 Y,I 및 Q 신호로 변환된다. 이들 신호는 비데오 신호 처리기 및 매트릭스 증폭기 장치(1364)에 인가된다. 장치(1364)의 비데오 신호 처리기부분은 신호 증폭, DC 레벨 시프팅, 피킹(peacking), 명도 제어, 콘트라스트 제어 및 다른 종래의 비데오 신호 처리 회로를 포함한다. 장치(1364)의 매트릭스 증폭기 부분은 휘도 신호 Y와 색차 신호 I 및 Q를 결합시켜 원색 신호 R, G 및 B를 발생시킨다. 이들 원색신호는 장치(1364)에서 표시 구동 증폭기에 의해 증폭되어 와이드스크린 키네스코프일 수 있는 와이드스크린 칼라 화상 디스플레이 장치(1370)를 구동한다.

비록 제3 및 15도를 참조하여 상술된 본 발명의 여러 실시예를 독립적으로 기술하였더라도, 광 대역 와이드스크린(widescreen) EDTV 신호를 표시 및 기록하기 위한 여러 방법을 제공하기 위해 임의로 결합하여 사용될 수 있는 것으로 고려된다.

Claims (13)

1. 종래의 텔레비젼 화상의 종횡비 보다 큰 와이드스크린 종횡비(aspect ratio)를 갖는 와이드스크린(widescreen) 화상을 표시하며, 상기 와이드스크린 화상의 종래 종횡비를 갖는 중심부를 표시하는 제 1 성분, 상기 중심부의 양측상에 상기 와이드스크린 화상부를 표시하는 제 2 성분 및 상기 와이드스크린 화상에서 증가된 수직 상세를 표시하는 부가 성분을 포함한 엔코드된 텔레비젼 신호를 공급하기 위한 신호원과, 상기 신호원에 결합되어 상기 엔코드된 텔레비젼 신호를 디코딩하기 위한 디코딩 수단을 구비하는 텔레비젼 신호 처리 시스템에 있어서, 상기 디코딩 수단은 상기 엔코드된 텔레비젼 신호의 상기 제 1 성분을 표시하는 제 1 신호(YN) 발생용 수단(322,324,342)과, 상기 엔코드된 텔레비젼 신호의 상기 제 2 성분을 표시하는 제 2 신호(YH)발생용 수단(322,324,326,328,340)과, 상기 와이드스크린 화상을 표시하며 종래의 텔레비젼 신호 표준에 거의 적합한 신호 포맷을 갖는 제 3 신호(YF')를 발생하기 위해 상기 부가 성분을 표시하는 어떠한 신호라도 배제하여 상기 제1 및 제 2 신호를 결합하기 위한 수단(344)과, 상기 제 3 신호를 상기 시스템의 출력 신호로서 공급하기 위한 출력 수단(355)을 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 수단(355)에 결합되어 상기 와이드스크린 텔레비젼 화상을 표시하는 상기 출력 신호를 기록하기 위한 기록 수단(358 또는 364)을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 기록 수단에 의해 기록된 신호를 수신하도록 연결되어 상기 와이드스크린 텔레비젼 화상을 디스플레이하기 위한 와이드스크린 디스플레이 수단을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 수단은 상기 제 3 신호를 수신하도록 결합되어 종래의 텔레비젼 디스플레이 장치에 인가될때 상기 와이드스크린 종횡비를 갖는 화상을 만드는 상기 출력 신호를 발생하기 위해 상기 제 3 신호를 수직으로 보간하기 위한 수직 보간 수단(350)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 수직 보간 수단(vertical interpolation means)은 상기 제 3 신호의 연속적인 수평 라인 간격을 표시하는 수평 라인 동기 신호를 인가하기 위한 수단과, 제 1 제어 신호(EN)에 응답하여 상기 제 3 신호의 선택된 수평 라인 간격을 표시하는 샘플을 기억하기 위한 메모리 수단(1450)과, 보간된 출력 샘플을 발생하기 위해, 제 2 제어 신호(K)로 정해진 비로 상기 메모리 수단에 의해 제공된 샘플과 상기 제 3 신호의 샘플을 결합하기 위한 샘플 처리 수단(1454,1456,1458) 및 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은, N이 플러스 정수인 디지탈 값 N(1460)의 소스와 ; 상기 디지탈값 N의 소스에 결합되고 상기 수평 라인 동기 신호에 응답하여 상기 디지탈값 N을 기억된 값에 가산하고 상기 기억된 디지탈값으로서 최종값을 기억하기 위한 디지탈값 누산수단(1462,1464)과, 상기 수평 라인 동기 신호를 수신하도록 결합되어 상기 보간 수단에 인가되어진 상기 제 3 신호의 수평 라인 간격수를 나타내는 계수값을 발생하기 위한 카운터 수단(1488)과, 상기 디지탈값 누산 수단(1464) 및 상기 계수 수단(1488)에 결합되어 상기 기억된 값의 L 최상위 비트가 상기 계수값과 동일할때 상기 제 1 제어 신호(EN)를 발생하기 위한 수단(1490) 및, 상기 기억된 값의 M 최하위 비트를 상기 제 2 제어 신호(K)로서 공급하기 위한 수단을 포함하며, 상기 기억된 값은 L+M 비트이며, 여기서 L 및 M은 정수이며, 상기 수직 보간 수단은 2^M/N의 계수로 수직 압축되어진 비데오 화상을 표시하는 샘플 라인을 발생하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 출력 신호를 수신하도록 연결되어 상기 와이드스크린 텔레비젼 화상을 나타내는 상기 출력 신호를 기록하기 위해 기록 수단(358 또는 364)을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 기록 수단으로 기록된 신호를 수신하도록 결합되어 상기 와이드스크린 텔레비젼 화상을 표시하기 위한 종래의 디스플레이 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
8. 종래의 텔레비젼 신호 표준에 상응하는 종래의 텔레비젼 신호로 표시된 종래의 텔레비젼 화상의 것보다 큰 종횡비 수평 상세 및 수직 상세를 갖는 와이드스크린 화상을 표시하며 상기 와이드스크린 화상의 종래 종횡비를 갖는 중심부를 나타내는 제 1 성분, 상기 중심부의 양측상에 상기 와이드스크린 화상부를 표시하는 제 2 성분, 상기 와이드스크린 화상의 보다 큰 수평 상세를 표시하는 제 3 성분, 상기 와이드스크린 화상의 보다 큰 수직 상세를 표시하는 제 4 성분을 포함한 엔코드된 광 대역 텔레비젼 신호를 공급하기 위한 신호원과, 상기 신호원에 결합되어 상기 엔코드된 광 대역 텔레비젼 신호를 디코딩하기 위한 디코딩 수단을 구비한 텔레비젼 신호 처리 시스템에 있어서, 상기 디코딩 수단은, 상기 와이드스크린 화상의 적어도 상기 중심부를 표시하는 제 1 신호 발생용 수단(322,324,342)과, 상기 중심부의 양측상에 상기 와이드스크린 화상부를 표시화는 제 2 신호(YH) 발생용 수단(322,324,326,328,340) 및, 상기 종래 화상과 실제로 동일한 수직 상세 레벨 및 상기 종래의 종횡비 보다 큰 종횡비(aspect ratio)를 갖는 텔레비젼 화상을 표시하는 제 3 신호(YF')를 발생하기 위해 상기 제 4 성분을 제외하고 상기 제1 및 제 2 신호를 결합하기 위한 수단(344)과, 상기 제 3 신호를 상기 시스템의 출력 신호로서 공급하기 위한 출력 수단(355)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 출력 신호를 기록하기 위한 종래의 소비자용 비데오 테이프 레코더(358 또는 364)를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 테이프 레코더에 결합되어 이 레코더로 기록된 출력 신호로부터 나온 와이드스크린 화상을 디스플레이하기 위한 와이드스크린 디스플레이 장치를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 출력 수단은 상기 엔코드된 신호의 제 3 성분을 표시하는 제 4 신호 발생용 수단(330,334,336)과, 상기 종래 텔레비젼 신호 표준으로 허용된 것보다 큰 수평 상세 레벨을 갖는 상기 출력 신호를 발생하기 위해 상기 제3 및 제 4 신호를 결합하기 위한 수단(346)을 구비하며, 상기 출력 신호는 상기 종래 화상의 것과 실제로 동일한 수직 상세 레벨 및 상기 종래 화상의 것보다 큰 종횡비를 갖는 텔레비젼 화상을 표시하며, 상기 종래의 소비자용 비데오 테이프 레코더(358)는 상기 종래의 텔레비젼 신호의 것보다 큰 대역폭을 갖는 비데오 신호를 기록하기 위한 수단을 포함하며, 상기 와이드스크린 표시 장치는 상기 종래 화상보다 명백히 큰 수직 해상도를 갖는 화상을 발생하도록 인가된 신호를 처리하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 출력 수단은 상기 제 3 신호를 수신하도록 연결되어 상기 출력 신호를 발생하기 위해 상기 제 3 신호를 수직으로 압축하기 위한 수직 보간 수단(348) 및, 상기 종래의 소비자용 비데오 테이프 레코더에 결합되어, 상기 종래의 소비자용 비데오 테이프 레코더로 기록된 출력 신호에서 상기 와이드스크린 화상을 정확한 비율로 발생시키는 종래의 디스플레이 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 수직 보간 수단(vertical interpolation means)은 상기 제 3 신호의 연속적인 수평 라인 간격을 표시하는 수평 라인 동기 신호를 인가하기 위한 수단과, 제 1 제어 신호(EN)에 응답하여 상기 제 3 신호의 선택된 수평 라인 간격을 표시하는 샘플을 기억하기 위한 메모리 수단(1450)과, 보간된 출력 샘플을 발생하기 위해, 제 2 제어 신호(K)로 정해진 비로 상기 메모리 수단에 의해 제공된 샘플과 상기 제 3 신호의 샘플을 결합하기 위한 샘플 처리 수단(1454,1456,1458) 및 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은, N이 플러스 정수인 디지탈 값 N(1460)의 소스와, 상기 디지탈값 N의 소스에 결합되고 상기 수평 라인 동기 신호에 응답하여 상기 디지탈값 N을 기억된 값에 가산하여 상기 기억된 디지탈값으로서 최종값을 기억하기 위한 디지탈값 누산수단(1462,1464)과, 상기 수평 라인 동기 신호를 수신하도록 연결되어 상기 보간 수단에 인가되어진 상기 제 3 신호의 수평 라인 간격수를 나타내는 계수값을 발생하기 위한 카운터 수단(1488)과, 상기 디지탈값 누산 수단(1464) 및 상기 계수 수단(1488)에 결합되어 상기 기억된 값의 L 최상위 비트가 상기 계수값과 동일할때 상기 제 1 제어 신호(EN)를 발생하기 위한 수단(1490) 및, 상기 기억된 값의 M 최하위 비트를 상기 제 2 제어 신호(K)로서 공급하기 위한 수단을 포함하며, 상기 기억된 값은 L과 M이 정수인 L+M 비트이며, 상기 수직 보간 수단은 2^M/N의 계수로 수직 압축되어진 비데오 화상을 표시하는 샘플 라인을 발생하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 시스템.

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