KR920010167B1

KR920010167B1 - 영상신호 중첩 및 펼침회로

Info

Publication number: KR920010167B1
Application number: KR1019900017580A
Authority: KR
Inventors: 윤종경
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1992-11-19
Also published as: DE4118496A1; JPH04227193A; GB2249451A; GB9112036D0; KR920008715A

Abstract

내용 없음.

Description

영상신호 중첩 및 펼침회로

제1도는 본 발명에 따른 실시예의 영상신호 중첩회로의 블럭도이다.

제2도는 제1도에 도시된 회로의 각부분에 대한 출력특성도이다.

제3도는 본 발명에 따른 실시예의 영상신호 펼침회로의 블럭도이다.

제4도는 제3도에 도시된 회로의 각 부분에 대한 출력 특성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 130, 131 : A-D변환기 20 : 휘도신호분리부

21 : 색도신호분리부 22 : 동기신호분리부

30 : 주파수중첩부 40, 140 : 저역여파기

50, 160 : 가산기 60 : 휘도신호기록기

70 : 색도/동신호혼합기 71 : 색도/휘도신호기록기

80 : 표준색도신호기록기 90 : 자기기록헤드

100 : 자기재생헤드 110 : 색도/휘도신호분리기

111 : 색도/동신호분리기 120 : 휘도신호재생기

141 : 기본대역처리부 150 : 주파수펼침부

170 : 색도신호재생기 180 : 복합영상신호발생부

본 발명은 많은 영상정보를 기록하기 위하여 주파수 중첩기술을 사용하는 영상기록재생장치에 관한 것으로, 특히 주파수중첩으로 인하여 제한되는 기본영상신호의 대역폭을 기록매체의 유효 대역폭까지 확장하기 위한 주파수중첩 및 펼침회로에 관한 것이다.

현재 가정에서 사용하고 있는 VCR은 영상신호를 여러 방식중의 하나로 비디오테이프카세트에 녹화한다. 잘 알려진 VHS 시스템은 수평해상도가 불충분하기 때문에, 주로 열화된 화면을 발생한다.

일반적으로, 슈퍼 VHS(S-VHS)로 불리는 개선된 VHS 방식은 상기 비디오테이프카세트에 전 대역폭의 영상신호를 녹화하여 개선된 영상화질을 출력함으로써 개선된 영상화질을 발생한다. 이러한 시스템은 카세트에 있어서 양질의 테이프와, 양질의 녹화 및 재생장치를 요구한다. 그러나 상기 S-VHS 시스템은 표준 VHS 방식의 VCR과 역호환할 수 없다. S-VHS 방식의 VCR은 S-VHS나 표준 VHS 방식의 VCR에 녹화된 카세트들을 둘다 재생할 수 있지만, 표준 VHS 방식의 VCR은 S-VHS 방식의 VCR에 녹화된 영상을 재생할 수 없다. 그리고 상기 표준 VHS 방식의 VCR에 의해 녹화되는 영상신호의 대역폭보다 더 넓은 대역폭의 영상신호를 표준품질 카세트상에 녹화할 수 있고, 또한 상기 S-VHS 방식의 VCR의 문제점인 표준 VHS 방식의 VCR과의 호환성을 유지하며, 양질의 녹화 및 재생장치를 요구하지 않는 개선된 영상기록재생장치가 한국의 삼성전자(주)에 의해 1990.8.17일자로 미국출원된 미국출원번호 “제07-569029호”에 개시되어 있다. 상기 미국특허출원번호 “제07-569029”에 따르면, 기록된 휘도신호의 고주파 성분을 감소시킨 다음, 감쇠된 고주파성분을 서브나이 퀴스트샘플링하여 저주파성분에 중첩시킨 후 발생되는 신호를 필터링한다. 이렇게 하여 휘도신호의 전 대역폭에 존재하는 모든 정보를 약 2.5MHz의 대역폭을 갖는 중첩된 휘도신호에 포함되도록 한다. 그리고 재생시에는 약 2.5MHz의 대역폭을 갖는 중첩된 휘도신호에 포함된 휘도신호의 전 대역폭에 존재하는 모든 정보를 원래의 대역으로 펼치기 위하여, 재생되는 휘도신호를 약 2.5MHz정도 차단주파수를 갖는 저역여파기로 필터링하고, 필터링된 휘도신호를 원래의 주파수대역에 분포되도록 펼친다. 결과적으로 상기 미국출원번호 “제07-569029호”는 기록 및 재생시 2.5MHz이내의 휘도신호를 처리하게 되어 있다.

그러나 표준 VHS 방식의 VCR은 비디오테이프카세트상에 대략 3MHz이내의 휘도신호를 기록하고 재생할 수 있다. 그러므로 상기 미국출원번호 “제07-569029호”에 기재된 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프 카세트를 표준 VHS 방식의 VCR에 의해 재생할 경우 2.5MHz 이상의 주파수 대역에 분포된 영상정보가 손실되며, 또한 표준 VHS 방식의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오 테이프카세트를 상기 미국출원번호 “제07-569029호”에 기재된 VCR에 의해 재생할 경우에도 2.5MHz 이상의 주파수 대역에 분포된 영상정보가 손실된다.

따라서 본 발명의 목적은 표준 VHS 방식의 VCR과 호환시 고역의 휘도신호의 손실을 방지하기 위하여 기록 및 재생되는 영상신호의 주파수대역을 기록매체에 유도대역폭까지 확장할 수 있는 영상신호 중첩 및 펼침회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상신호 중첩회로는 전 대역폭의 영상신호를 다수 비트의 디지탈영상신호로 변환하는 A-D변환기와, 상기 디지탈영상신호로 부터 전 대역록의 휘도신호를 분리하는 휘도신호분리기와, 상기 전 대역의 휘도신호중 고주파휘도신호를 제한된 저주파휘도 신호에 중첩하여 제한된 대역폭을 갖는 중첩된 휘도신호를 발생하는 주파수중첩부와, 상기 제한된 대역폭을 갖는 중첩된 휘도 신호와 상기 전 대역폭의 휘도신호를 가산하는 가산기와, 상기 가산된 디지탈 형태의 휘도신호를 아날로그 형태로 변환하는 D-A 변환기와, 상기 D-A 변환기의 출력을 기록매체에 기록될 수 있도록 변조하는 휘도신호기록기와, 상기 휘도신호기록기의 출력을 기록매체상에 기록하는 기록소자를 포함함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상신호 펼침신호는 기록매체상에 기록된 정보를 독취하기 위한 독취소자와, 상기 독취소자에 의해 독취된 정보를 복조하여 휘도신호를 재생하는 휘도신호재생기와, 상기 재생된 휘도신호를 디지탈휘도신호로 변환하는 A-D변환기와, 상기 디지탈휘도신호중 제한된 저주파휘도신호에 중첩된 고주파 휘도신호를 원래의 점유 대역으로 펼치는 주파수펼침부와, 상기 주파수펼침부의 출력과 상기 A-D변환기의 출력을 가산하는 가산기를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 실시예의 영상신호중첩회로의 블럭도이다. 제1도에 있어서, 입력단자(5)는 영상신호원(도시하지 않았음)에 접속되어 복합영상신호(CV)를 유입하며, 또한 입력단자(5)는 A-D변환기(10)의 입력단자에 접속되어 있다. A-D변환기(10)의 출력단자는 휘도신호 분리부(20)의 입력단자, 동신호분리부(22)의 입력단자 및 색도신호분리부(21)의 입력단자와 결합되어 있다. 휘도신호분리부(20)의 출력단자는 주파수중첩부(30)의 입력단자 및 저역여파기(40)의 입력단자와 결합되어 있다. 주파수 중첩부(30)의 출력단자 및 저역여파기(40)의 출력단자는 각각 가산기(50)의 제1입력단자 및 제2입력단자에 대응 결합되어 있다. 가산기(50)의 출력단자는 D-A 변환기(11)의 입력단자에 접속되고, D-A 변환기(11)의 출력단자는 휘도신호기록기(60)의 입력단자에 접속되어 있다. 휘도신호기록기(60)의 출력단자는 색도/휘도신호혼합기(71)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 색도신호분리부(21)의 출력단자는 색도/동신호혼합기(70)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 동신호분리기(22)의 출력단자는 휘도신호분리부(20)의 제어단자 및 색도/동신호혼합기(70)의 제2입력단자와 결합되어 있다. 색도/동신호혼합기(70)의 출력단자는 D-A변환기(12)의 입력단자와 결합되어 있다. D-A 변환기(12)의 출력단자는 표준색도신호기록기(80)의 입력단자와 결합되어 있다. 표준 색도신호기록기(80)의 출력단자는 색도/휘도혼합기(71)의 제2입력단자에 접속되어 있다. 색도/휘도신호혼합기(71)의 출력단자는 자기기록헤드(90)에 접속되어 있다.

제2도는 제1도에 도시된 회로중 각 부분에 대한 동작 특성도이다. 제2도에서 제2a도는 휘도신호분리부(20)의 출력특성도이고, 제2b도는 주파수중첩부(30)의 주파수 중첩시 동작특성도이며, 제2c도는 주파수중첩부(30)의 출력특성도이고, 제2d도는 저역여파기(40)의 출력특성도이며, 제2e도는 가산기(50)의 출력특성도이다.

제1도에 도시된 회로의 작동을 제1도에 도시된 특성도와 결부시켜 설명한다. A-D변환기(10)은 10MHz 정도의 샘플링클럭에 의해 복합영상신호 CV를 샘플링하고, 샘플링된 신호를 부호화하여 디지탈복합영상신호(DCV)를 발생한다. 동신호분리부(22)는 디지탈복합영상신호(DCV)로 부터 화면중 화소들의 움직임량을 나타내는 동신호(M)을 분리한다.

휘도신호분리부(20)는 상기 디지탈복합영상신호(DCV)로 부터 공간적으로 도출되는 휘도신호 및 시간적으로 도출되는 휘도신호를 분리하고, 상기 두 휘도신호를 상기 동신호의 값에 의지하여 적절히 조합하여 휘도신호(L)를 발생한다. 이때 휘도신호(L)는 제2a도와 같은 대역폭을 갖는다.

색도신호분리부(21)는 상기 디지탈복합영상신호(DCV)로 부터 색도신호(C)를 분리한다.

주파수중첩부(30)는 상기 휘도신호(L)의 고주파성분(2.5MHz 이상의 휘도신호)를 감쇠시킨 후, 서브나이퀴스트(sub Nyquest)샘플링하여 고주파휘도신호를 제2b도에 도시된 바와같이 저주파휘도신호에 중첩시키고, 중첩된 휘도신호를 2.5MHz의 고역차단특성을 갖도록 저역필터링하여 제2c도에 도시된 바와같은 중첩된 휘도신호(L^*)를 발생한다. 저역여파기(40)는 상기 휘도신호(L)를 3MHz 이상의 고역휘도성분을 제거하여 제2d도와 같이 비디오 카세트테이프의 유효대역폭(3MHz)에 분포된 기본대역휘도신호(BL)를 발생한다. 가산기(50)는 제한된 대역에 분포된 중첩된 휘도신호(L^*)와 기본대역휘도신호(BL)을 가산하여 제2e도와 같은 휘도신호(BL+L^*)를 발생한다. D-A 변환기(11)는 상기 가산기(50)에서 가산기 디지탈 휘도신호(BL+L^*)을 아날로그 형태로 변환한다. 휘도신호기록부(60)는 D-A 변환기(11)에서 발생된 아날로그 형태의 휘도신호(BL+L^*)를 기록매체에 기록될 수 있도록 주파수 변조한다. 색도/동신호혼합기(70)은 동신호와 색도신호(C+M)를 혼합하여 D-A 변환기(12)에 공급한다. D-A 변환기(12)는 디지탈형태의 색도신호(C+M)을 아날로그 형태로 변환한다. 색도신호기록부(80)는 D-A 변환기(12)로 부터 유입된 색도신호(C+M)를 629kHz 정도의 반송파에 의하여 진폭변조한다. 색도/휘도신호혼합기(71)는 주파수 변조된 휘도신호와 진폭변조된 색도신호를 혼합하여 자기기록헤드(90)에 공급한다. 자기기록헤드(90)는 상기 색도/휘도신호혼합기(71)의 출력을 비디오테이프카세트상에 기록한다.

제3도는 본 발명에 따른 실시예의 영상신호펼침회로의 블럭도이다. 제3도에서 자기재생헤드(100)는 색도/휘도신호분리기(110)의 입력단자와 결합되어 있다. 색도/휘도신호분리기(110)의 제1출력단자는 휘도신호재생부(120)의 입력단자와 결합되어 있고, 또한 색도/휘도신호분리기(110)의 제2출력단자는 표준색도 신호재생부(170)의 입력단자와 결합되어 있다. 휘도신호재생부(120)의 출력단자는 A-D변환기(130)의 입력단자에 접속되어 있다. A-D변환기(130)의 출력단자는 저역여파기(140)의 입력단자 및 기본대역처리부(141)의 입력단자와 결합되어 있다. 저역여파기(140)의 출력단자는 주파수펼침부(150)의 입력단자와 결합되어 있다. 주파수 펼침부(150)의 출력단자는 가산기(160)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 기본대역처리부(141)의 출력단자는 가산기(160)의 제2입력단자와 결합되어 있다. 가산기(160)의 출력단자는 D-A변환기(132)의 입력단자와 결합되어 있다. D-A변환기(132)의 출력단자는 복합영상신호발생부(180)의 제1입력단자와 결합되어 있다. 색도신호재생부(170)의 출력단자는 A-D변환기(131)의 입력단자와 결합되어 있다. A-D변환기(131)의 출력단자는 색도/동신호분리기(111)의 입력단자에 접속되어 있다. 색도/동신호분리기(111)의 제1출력단자는 D-A변환기(133)의 입력단자와 결합되어 있다. 그리고 색도/동신호분리기(111)의 제2출력단자는 주파수펼침부(150)의 제어단자에 접속되어 있다. D-A변환기(133)의 출력단자는 복합영상 신호발생부(180)의 제2입력단자와 결합되어 있다.

제4도는 제3도에 도시된 회로중 각 부분에 대한 출력특성도이다. 제4도에서 제4a도는 표준 VHS 방식 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생할 경우의 휘도신호재생부(120)의 출력특성도이고, 제4b도는 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생할 경우의 휘도신호재생부(120)의 출력특성도이다. 그리고 제4c도는 표준 VHS방식 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생할 경우의 저역 여파기(140)의 출력특성도이고, 제4d도는 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생한 경우의 저역여파기(140)의 출력특성도이다. 제4e도는 기본대역처리부(141)의 출력특성도이다. 제4f도는 표준 VHS방식 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생할 경우 주파수펼침부(150)의 출력특성도이고, 제4g도는 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트를 재생할 경우의 주파수펼침부(150)의 출력특성도이다.

제3도에 도시된 회로의 작동을 제4도에 도시된 출력특성도와 결부시켜 상세히 설명한다.

자기재생헤드(100)는 비디오테이프카세트상에 기록된 정보를 독취하여 색도/휘도신호분리기(100)에 공급한다.

색도/휘도신호분리기(100)은 상기 자기재생헤드(110)로 부터 공급되는 정보로 부터 주파수변조된 휘도신호와 진폭변조된 색신호로 분리한다.

휘도신호재생기(120)는 상기 색도/휘도신호분리기(110)에서 분리되는 주파수변조된 휘도신호를 주파수복조하여 휘도신호를 발생한다. 휘도신호재생기(120)에 서 발생된 휘도신호는 현재 재생중인 비디오테이프카세트가 표준 VHS방식 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프 카세트인 경우 제4a도와 같은 주파수특성을 갖게되고, 반대로 현재 재생중인 비디오테이프카세트가 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트인 경우에는 제4b도와 같은 주파수특성을 갖게 된다.

A-D변환기(130)은 복조된 휘도신호를 복수비트의 디지탈영상신호로 변환한다.

저역여파기(140)는 디지탈휘도신호를 필터링하여 제한된 대역폭에 (2.5MHz이내) 분포된 휘도신호를 검출한다. 필터링된 휘도신호는 저역여파기(140)에 제4a도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호가 유입된 경우 제4c도와 같은 주파수특성을 갖게되고, 그리고 저역여파기(140)에 제4b도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호가 유입된 경우에는 제4d도와 같은 주파수특성을 갖게된다.

주파수펼침부(150)는 저역여파기(140)로 부터 유입되는 필터링된 제한된 대역폭을 갖는 휘도신호중 중첩된 고주파휘도성분을 원래의 주파수대역으로 펼친 후 색도/동신호분리기(111)로 부터 인가되는 동신호의 크기에 따라 저주파휘도신호와 고주파휘도신호를 적절히 조합하여 전대역폭의 휘도신호를 발생한다. 주파수펼침부(150)에서 출력되는 휘도신호는 주파수펼침부(150)에 제4c도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호가 유입되는 경우 제4f도와 같은 주파수특성을 갖게되고, 그리고 주파수펼침부(150)에 제4d도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호가 유입되는 경우에는 제4g도와 같은 주파수특성를 갖게된다.

기본대역처리부(141)는 디지탈휘도신호를 필터링하여 표준비디오테이프카세트의 유효대역폭인 3MHz이내에 주파수 대역에 분포된 휘도신호를 검출하고, 검출된 휘도신호중에 중첩된 고주파휘도신호를 제거하여 제4e도와 같은 주파수 특성을 갖는 휘도신호를 발생한다.

가산기(160)는 주파수펼침부(150)에서 발생된 휘도신호와 기본대역처리부(141)에서 처리된 휘도신호를 가산하여 표준 VHS방식 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트가 재생될 경우에는 제4e도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호를 발생하고, 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프카세트가 재생될 경우에는 제4g도와 같은 주파수특성을 갖는 휘도신호를 발생한다.

D-A 변환기(132)는 상기 가산기(160)의 출력을 아날로그 형태로 변환한다.

색도신호재생기(170)는 진폭변조된 색도신호를 진폭복조하여 색도 신호를 발생한다. 색도신호는 본 발명의 VCR에 의해 영상신호가 기록된 비디오테이프 카세트가 재생될 경우에 동신호를 포함하게 된다.

A-D변환기(131)는 복조된 색도신호를 디지탈색도신호로 변환한다.

색도/동신호분리기(111)는 디지탈색도신호를 동신호와 색도신호로 분리하여 동신호는 주파수펼침부(150)에 공급하고, 색도신호는 복합영상신호발생부(180)에 공급한다.

D-A변환기(133)는 상기 색도/동신호분리기(111)의 출력인 디지탈색도신호를 아날로그 형태로 변환한다.

복합영상신호발생부(180)는 표준복합영상신호를 형성하기 위하여 상기 D-A변환기(132)로부터 출력되는 휘도신호와 상기 D-A변환기(133)로 부터 출력되는 색도신호를 결합시키고자 기존의 방식으로 동작한다.

상술한 바와같이 본 발명은 제한된 대역의 분포된 휘도신호를 처리하기 위한 주파수중첩 및 주파수펼침통로에 기록매체의 유효대역폭에 분포된 휘도신호를 처리하기 위한 제2통로를 부가하여 기록매체에 유효주파수대역의 휘도신호를 중첩된 휘도신도와 함께 기록하고 재생하도록 하여 표준 VHS방식 VCR과 호환경우에도 해상도를 표준 VHS방식과 VCR이 동일하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

색도신호 및 휘도신호를 포함하는 전 대역에 분포된 영상신호를 유요대역폭을 갖는 기록매체상에 기록하고 영상 기록장치에 있어서, 전 대역의 영상신호를 다수 비트의 디지탈영상신호로 변환하는 A-D변환기(10)와, 상기 디지탈영상신호로 부터 전 대역의 휘도신호를 분리하는 휘도신호분리부(20)와, 상기 전 대역의 휘도신호중 고주파휘도신호를 제한된 저주파휘도신호에 중첩하여 제한된 대역폭을 갖는 휘도신호를 발생하는 주파수중첩부(30)와, 상기 제한된 대역폭의 중첩된 휘도신호와 상기 전대역의 휘도신호를 가산하는 가산기(50)와, 상기 가산된 휘도신호를 기록매체에 기록될 수 있도록 변조하는 휘도신호기록기(60)와, 상기 휘도신호기록기의 출력을 기록매체상에 기록하는 기록소자(90)를 포함함을 특징으로 하는 영상신호중첩회로.
제1항에 있어서, 상기 휘도신호분리부와 상기 가산기사이에 접속되어 전 대역의 휘도신호중 기록매체에 유효 대역폭에 분포된 휘도신호를 검출하여 상기 가산기에 공급하는 저역여파기(40)를 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호중첩회로.
제1항에 있어서, 디지탈영상신호로 부터 색도신호를 분리하는 색도신호분리부(21)와, 상기 색도신호를 기록매체상에 기록될 수 있도록 주파수 변환하는 색도신호기록기(80)와, 상기 색도신호기록기, 상기 휘도신호기록기 및 기록소자사이에 접속되어 상기 주파수 변환된 색도신호와 변조된 휘도신호를 혼합하여 기록소자에 공급하는 색도/휘도신호혼합기(70)를 더 구비함을 특징으로 하는 영상신호중첩회로.
제3항에 있어서, 상기 디지탈영상신호로 부터 동신호를 분리하는 동신호분리기(22)와, 상기 동신호분리기, 상기 색도신호분리기 및 상기 색도신호기록기사이에 접속되어 상기 동신호와 상기 색도신호를 혼합하여 상기 색도신호기록기에 공급하는 색도/동신호혼합기(70)를 더 구비함을 특징으로 하는 영상신호중첩회로.
제4항에 있어서, 기록소자가 자기헤드(90)를 포함함을 특징으로 하는 영상신호중첩회로.
유효대역폭의 기록매체상에 기록된 휘도신호 및 색도신호를 전 대역의 영상신호를 재생하기 위한 영상재생 장치에 있어서, 기록매체상에 기록된 정보를 독취하기 위한 독취소자(100)와, 상기 독취소자에 의해 독취된 정보를 복조하여 휘도신호를 재생하는 휘도신호재생기(120)와, 상기 재생된 휘도신호를 디지탈휘도신호로 변환하는 A-D변환기(130)와, 상기 디지탈휘도신호중 제한된 저주파휘도신호에 중첩된 고주파휘도신호를 원래의 점유 대역으로 펼치는 주파수펼침부(150)와, 상기 주파수펼침부의 출력과 상기 A-D변환기의 출력을 가산하는 가산기(160)를 포함함을 특징으로 하는 영상신호펼침회로.
제6항에 있어서, 상기 A-D변환기와 상기 가산기사이에 접속되어 상기 A-D변환기의 출력중 기록매체의 유효대역폭에 분포된 휘도신호를 검출하고 검출된 휘도신호중 제한된 저주파휘도신호에 중첩된 고주파휘도신호를 제거하여 상기 가산기에 공급하는 기본대역처리부를 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호펼침회로.