KR920010911B1

KR920010911B1 - 텔레비젼형 신호 처리 및 수신 장치

Info

Publication number: KR920010911B1
Application number: KR1019890700837A
Authority: KR
Inventors: 셀릭 퓨러 잭
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니; 피터 엠. 엠마뉴엘
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1992-12-21
Also published as: US4979020A; DD293474A5; KR920010901B1; DD282557C4; DD282557A5; DD292352A5; KR920010909B1; US4855811A; US4855824A; KR890702388A; DD282794A5; KR890702389A; DD282559A5; US5025309A; DD282555A5; DD293703A5; KR890702385A; GB8721565D0; KR890702384A; DD282558A5

Abstract

내용 없음.

Description

텔레비젼형 신호 처리 및 수신 장치

제1도는 본 발명에 따른 호환성 와이드 스크린 EDTV 인코더 시스템의 일반도.

제1a도는 상기 시스템에 대한 인코더의 상세한 블록 다이어그램.

제1b 내지 1e도는 상기 시스템의 작동을 이해하는데 유용한 다이어그램.

제2 내지 5도는 상기 시스템의 작동을 이해하는데 유용한 신호 파형 다이어그램.

제13도는 본 발명에 따른 디코더 장치를 구비하는 와이드 스크린 EDTV 수상기의 일부에 대한 블록 다이어그램.

제6 내지 12도 및 14내지 24도는 상기 시스템의 특징을 더 상세히 도시한 도면이다.

본 발명은 비표준 텔레비젼 신호 인코딩 정보를 압신(companding)시키기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 표준 텔레비젼 신호 수상기와 호환가능한 와이드 스크린 텔레비젼 신호 발생 시스템이 사용되는 장치에 관한 것이다.

미합중국과 그외 여러 나라에서 채택된 NTSC 방송 표준에 따른 수상기와 같은 종래의 텔레비젼 수상기는 4:3의 종횡비(표시되는 화상의 폭 대 높이의 비)를 갖는다. 최근에, 2:1, 16:9 또는 5:3과 같은 텔레비젼 수상기 시스템의 더 높은 종횡비의 이용이 관심을 끌고 있다. 그러한 더 높은 종횡비는 종래의 텔레비젼 수상기의 4:3 종횡비보다 인간 눈의 종횡비에 더 근접하거나 거의 같다.

5:3 종횡비를 갖는 비디오 정보 신호는 이 비가 이동 영상 필름의 비에 근접하기 때문에 특별한 관심을 끌고 있다. 따라서 이러한 신호는 화상 정보를 자르지 않고도 전송 및 수신될 수 있다. 그러나, 종래의 시스템에 비해 증가된 종횡비를 갖는 신호를 간단히 전송하는 와이드 스크린 텔레비젼 시스템은 종래 종횡비의 수상기와 호환되지 않는다. 이것이 와이드 스크린 시스템의 채택을 어렵게 만든다.

그러므로 종래 텔레비젼 수상기와 호환되는 와이드 스크린 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 시스템 중의 하나는 1987년 7월 27일자 출원된 명칭 “호환성 와이드 스크린 텔레비젼 시스템”인 씨.에이치.스트롤등의 동시 계류중인 미합중국 특허원 제078,150호에 설명되어 있다. 엑스트라 세부 화상을 제공하기 위해 표시된 화상의 품위를 증진 및 확장 시키기 위한 설비가 구비된 호환성 와이드 스크린 시스템을 갖는 것이 더 바람직하다. 예를들어, 이러한 와이드 스크린 EDTV(확장된 품위 텔레비젼)시스템은 순차적으로 주사된 호상을 제공하기 위한 장치를 포함할 수 있다.

호환성 와이드 스크린 시스템에서, 현재의 표준 정보, 예를들면 주파수가 비월된 상태인 표준 정보와 함께 보조 비디오 정보를 전달하는 것이 필요하다. 보조 정보의 신호대 잡음비를 향상시키기 위해 큰 진폭의 신호 또는 보조 신호를 통해 그러한 정보를 전달하는 것이 바람직하다.

그러나, 큰 진폭의 보조 신호는 표준 수상기에 의해 처리되게 되는 표준 비디오 정보를 방해하지 않도록 한다. 따라서, 양호한 신호 대 잡음비를 유지시키기 위해 큰 진폭의 보조 신호를 사용할 것이다. 표준 비디오 정보를 방해하지 않도록 작은 진폭의 보조 신호를 사용할 것이냐 하는 문제에 직면하게 된다. 이 문제는 본 발명의 원리에 따라서 해결된다.

본 발명의 원리에 따라서, 어떤 보조 정보는 저주파 및 고주파부로 분할된다. 상기 고주파부는 큰 진폭 이동을 위해 비션형 압신(압축/확장)[non-linear companding (compression/expansion)]처리된다. 압축인코더, 예를들면 전송기에서 수행되며, 상보형 확장은 디코더, 예를들면, 수신기에서 수행된다.

본 발명의 한 특징에 따라서, 보노 신호의 저주파 정보는 인코더에서 화상 전체 주사 영역으로 압축되며, 디코더에 의해 시간 확장된다. 따라서 상기 보조 정보는 시간 압신 처리 및 진폭 압신 처리된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 상기 고주파 비선형 압신 처리는 단일 채널 와이드 스크린 확장된 선명도 텔레비젼(EDTV)시스템 예를들며, 표준 텔레비젼 수상기와 호환되는 고해상도 순차 주사(“pro-scan”)시스템에 설명된다.

본 발명의 원리에 따른 호환성 와이드 스크린 HDTV 텔레비젼 시스템의 발표된 양호한 실시예에서, 원래의 고해상도, 순차적으로 주사된 와이드 스크린 신호는 합성 신호로부터 유도된 네개의 성분을 포함하도록 인코드된다.

상기 네개의 성분은 단일 신호 전송 채널내에서 재결합되기 전에 분리되어 처리된다.

제1성분은 표준 4:3종횡비에서 주로 2:1의 비월된 신호이다. 이 성분은 거의 전체 4:3종횡비 엑티브라인 시간을 점유하기 위해 시간이 확장된 와이드 스크린 신호의 중심부와, 표준 텔레비젼 수상기 디스플레이에서는 보이지 않으며 좌측 및 우측 수평 화상 과주사 영역으로 시간이 압축된 측면 판넬 수평 저주파 정보를 포함한다.

제2성분은, 상기 엑티브 라인 시간을 반분하기 위해 시간이 확장된 좌측 및 우측 패널 고주파 정보를 구비하는 보조 2:1 비월 신호이다. 따라서 연장된 측면 판넬 정보는 대체로 전체 엑티브 라인 시간을 점유한다.

제3성분은, 5.0㎒ 내지 6.2㎒ 사이의 고주파수평 휘도 상세 정보를 포함하며, 상기 와이드 스크린신호 소스로부터 유도된 보조 2:1 비월 신호이다.

제4성분은, 순차 주사로부터 비월된 형태로 변환시에 손실되는 수직-일시(V-T)휘도 상세 정보를 포함하는 보조 2:1비월“헬퍼(helper)”신호이다. 이 신호 성분은 미싱(missing)화상 정보를 재구성하게 하며 와이드 스크린 EDTV 수상기상의 원치 않는 플리커(flicker) 및 모션 아티팩트(artifact)를 감소 또는 제거하게 한다.

상기 설명된 와이드 스크린 EDTV 시스템은 표준 NTSC시스템상에서 여러개 중요한 개선점을 제시한다.

더 넓은 종횡비를 갖게 되면 이동 영상 필름의 가시적 결함이 즉시 나타나게 된다. 상기 와이드 스크린 영상은 “콰이터(quieter)”로서, 가상적으로 표준 NTSC 수상기 디스플레이에서 공통인 라인 상호간의 플리커가 없게된다.

상기 영상은 “기는 점”(crawling dot), “흔들리는 점”(hanging dot)그리고 간삽 무지게 칼라 효과가 없는 “크리너”이다. 상기 와이드 스크린 영상은 공간 규격에서 상당히 증가된 해상도를 갖는다. 라인 구조는 증가된 라인 밀도로 인해 보이지 않게 된다. 이동하는 수평 에지와 주사 구조 사이의 방해 비트는 상기 영상의 이동하는 부분에는 없게 된다.

표준 즉, NTSC 방송 채널을 통해 넓은 종횡비 영상 예를들면 5:3의 종횡비 영상을 전송하도록 의도된 시스템은 와이드 스크린 수상기에 의해 고화질 디스플레이를 얻어야 하며, 표준 4:3 종횡비를 디스플레이에서 관찰할 수 있는 화질 저하를 상당히 감소시키거나 제거할 수 있다.

영상의 측면 판넬 상에서 신호를 압축시키는 기술을 사용하여 표준 NTSC 텔레비젼 수상기 디스플레이의 수평과 주사 영역을 이용할 수 있지만, 재구성된 와이드 스크린 영상의 측면 판넬 영역의 화상 해상도를 손상시킨다.

시간 압축이 주파수 영역의 확장을 가져오므로, 저주파 성분만이 남아서 확장을 가져오므로, 저주파 성분만이 남아서 표준 텔레비젼 채널을 처리하는데 이것은 와이드 스크린 신호에 요구되는 것과 비교하여 더 작은 대역폭을 나타낸다. 따라서, 호환성 와이드 스크린 신호의 압축된 측면 판넬이 와이드 스크린 수상기에서 확장될 때, 표시된 와이드 스크린 영상의 중심부의 고주파 또는 해상도와 측면 판넬 사이에는 이러한 효과를 방지하기위해 단계들이 취해지지 않으면 현저한 차이가 생기게된다. 이러한 현저한 차이는 저주파 측면 판넬 정보가 재생되지만, 고주파 정보가 비디오 채널 대역 제한 효과로 인해 잃게 된다는 사실에 기인한다.

제1도의 시스템에서, 제1a도에 더 상세히 설명된 시스템에 공통인 소자가 동일 참조 번호로 표시되어 있다.

제1도에 도시된 바와같이, 좌측, 우측 및 중심 판넬 정보를 갖는 원래의 와이드 스크린 순차주사 신호는 네개의 분리된 인코딩 성분을 발생하기 위해 처리된다. 이 네개의 성분은 전술되었으며, 화상 디스플레이와 관련하여 제1도에 표시된다(시간 확장된 중심부 정보와 시간 압축된 측면부 저주파정보를 포함하는) 제1성분의 처리한 합성 휘도 대역폭이 이 예에서 4.2㎒의 NTSC 휘도 대역폭을 초과하지 않도록 하는 것이다. 이 신호는 표준 NTSC 형태에서 칼라 인코드하며, 이 신호의 휘도 및 색도 성분은 NTSC 및 와이드 스크린 수상기에서 개선된 휘도-색도를 분리시키기 위해 적당히 미리 여파된다(예를들면, 필드 콤 필터(field comb filter)를 사용하여.

제2성분(측면 판넬 고주파 정보)의 시간 확장은 그 수평 대역폭을 약 1.1㎒로 감소시킨다. 이 성분은 주 시스템신호(제1성분)와 공간적으로 상호 관련이 없어지며 특별한 예방책이 취해져, 후술되겠지만 표준 NTSC 수상기 상에서 그 가시성을 마스크 한다.

제3성분의 5.0 내지 6.2㎒ 확장된 고주파 휘도 정보 내용은 또 다시 처리되기 전에 먼저 0 내지 1.2㎒의 주파수 범위로 주파수가 낮게 시프트된다. 이 성분은 표준 4:3 포맷으로 맵되는데, 이것은 표준 NTSC 수상기 상의 그 가시성을 마스크 하기 위해 주 신호(제1성분)와 상기 성분을 공간적으로 상호 관련시킨다. 제3성분의 압축된 측면 판넬 종횡비는 중심 정보(0 내지 1.2㎒)의 대역폭의 육분의 일인 대역폭을 나타낸다.

제4성분 수직(vertical)-일시 헬퍼(temporal helper)은 주신호 성분과 상호 관련시켜서 표준 NTSC 수상기상의 그 가시성을 마스크하기 위해 표준 4:3 포맷으로 맵되며 수평으로 750㎑로 제한된 대역폭이다.

제1, 제2 및 제3성분은, 와이드 스크린 수상기의 주 및 보조 신호 성분 사이의 V-T 크로스토크를 제거하기 위해 각각의 프레임간의 평균기(38,64 및 76)(수직-일시(V-T)필터형)에 의해 처리된다. 상기 제1성분은 약 1.5㎒ 이상에서만 상호 프레임 평균화된다. X 및 Z로 표시된 제2 및 제3성분 프레임 평균 성분은, 블록(80)에서 색도 반송파와는 달리 필드 교류 위상을 갖으며 3.10㎒ 교류 부반송파 ASC를 구적(quadrature)변조 전에 비선형으로 진폭이 압축된다. 블록(80)으로부터의 변조된 신호(M)는 가산기(40)내 프레임간 평균 제1성분(N)에 가산된다.

합성 출력신호는 필터(79)로부터 750㎒의 저역 통과 여파된 제4성분(YTN)과 함께, 단일, 표준 대역폭, 방송 채널을 통해 표준 NTSC 수상기 또는 와이드 스크린 순차 주사 수상기에 전송될 수 있는 NTSC호환성 RF 신호를 발생하기 위해 블록(57)내의 RF 영상 반송파를 구적(quadrature)변조한다.

제1a도의 인코더에서 알수 있드시, 제1성분 상에서 시간 압축을 사용하는 것은, 저주 파측면 판넬 정보가 표준 NTSC 신호의 수평 전체 주사 영역으로 전체적으로 변하도록 한다. 고주파 측면 판넬 정보는 후술 되겠지만 블록(80)을 구비하는 교류 부반송파 구적 변조 기술을 사용하여 표준 수상기에서는 쉽게 알수 있는 방식으로 비디오 전송 채널을 통해 표준 NTSC 신호와 스펙트럼으로 공유된다. 표준 NTSC 수상기에 의해 수신 될때, 주 신호(제1성분)의 중심 판넬 부분만이 나타난다.

제2 및 제3성분은, 정상 가시 거리에서 그리고 정상 영상 제어 셋팅에서 인지되지 않는 낮은 진폭의 간섭 패턴을 발생한다. 제4성분은 동기 비디오 검출기를 갖는 수상기에서 완전히 제거된다. 엔벨로프(envelope)검출기를 갖춘 수상기에서, 제4성분이 처리되지만 그것이 주 신호와 상호 관련되므로 감지할 수는 없다.

제1b도는, 표준 NTSC 시스템 RF 스펙트럼과 비교해서 보조 정보를 포함하는 상기 설명된 EDTV 와이드 스크린 시스템의 RF 스펙트럼을 예시한다. 상기 설명된 시스템의 스펙트럼에서 측면 판넬 하이(side panel high) 및 특별한 고주파 수평 휘도 세부 정보는 3.108㎒ 교류 부반송파(ASC) 주파수의 양 측면에서 약1.1㎒ 정도 연장된다. V-T 헬퍼 신호 정보(성분 4)는 주 신호 영상 반송파 주파수의 양 측면에서 750㎒가 연장된다.

와이드 스크린 순차 주사 수상기는 원래의 와이드 순차 주사 신호를 재구성하기 위한 장치를 구비한다. 표준 NTSC 신호에 비해 상기 재구성된 와이드 스크린 신호는 표준 NTSC 해상도를 갖는 좌측 및 우측 판넬과, 정지 화상부에서 특히 상세한 우수한 수평 및 수직 휘도를 갖는 4:3 종횡비 중심 판넬을 갖는다.

두개의 기본적인 사항은 제1, 제2, 제3 및 제4 신호 성분을 발생 처리와 관련된 신호 처리 기술을 다룬다.

이러한 사항은 현재의 수상기와 호환성이 있으며, 수상기에서 재생될 수 있다. 완전한 호환성은 현재의 표준 수상기가 와이드 스크린 EDTV 신호를 수신할 수 있으며 특별한 어댑테 없이도 표준 디스플레이를 발생할 수 있는 수신기 및 전송기 호환성을 의미한다. 이러한 의미의 호환성은 전송기 화상 주파 포맷이 수신기 화상 주사 포맷과 대체로 같거나 그 허용 범위내에 있도록 요구한다. 호환성은 또한 특별한 비표준 성분이 표준 수상기상에서 디스플레이될때 주 신호내에서 물리적으로 또는 감지적으로 감추어져야 함을 의미한다. 후자의 의미에서 호환성을 수행하기 위해, 상기 설명된 시스템은 보조 성분을 감추기 위해 다음 기술을 사용한다.

상술된 바와같이, 상기 측면 판넬 로우는 표준 수상기의 정상 수평 전체 주사 영역에서 물리적으로 감추어진다. 측면 판넬 로우 성분에 비교되는 로우 에너지 신호인 성분(2) 및 정상 로우 에너지 고주파 상세 신호인 성분(3)은 진폭이 압축되며 3.108㎒에서 교류 부반송파로 구적 변조되는데, 상기 주파수는 비월된 주파수(수평 라인비의 반의 홀수배)이다. 상기 교류 부반송파의 주파수, 위상, 진폭은 변조된 교류 부반송파의 가시성이 가능한한 감소되도록, 예를들면 색도 부반송파의 위상과는 달리 한 필드에서 다음 필드로 180° 바뀌도록 필드에서 필드로 교류 부반송파의 위상을 제어하므로 선택된다.

변조된 교류 부 반송파 성분이 전부 색도 통과 대역(2.0 내지 4.2㎒)내에 있게 된다할지라도, 변조된 교류 부반송파 성분은 필드비 보상 칼라 플리커로서 표시되기 때문에 암시적으로 감추어지며, 상기 플리커는 색도 포화의 정상 레벨에서 인간 눈으로는 인식할 수 없다. 또한, 진폭 변조전에 성분의 비션형 진폭 압축은 순간적 진폭 오버슈트를 수용 가능한 낮은 레벨로 유리하게 감소시킨다.

성분(3)은 표준 4:3 포맷을 정합시키기 위해 중심 판넬 정보를 시간 확장시키므로 감추어지며, 그에 따라서 성분(1)과 성분(3)을 상당기간 상호 관련(및 일시적으로 상호관련)시킨다. 이러한 상당 기간의 상호 관련은 성분(3)이 교류 부반반송파에 성분(2)과 구적 변조되며 성분(1)과 결합된 후에 성분(3) 정보가 성분(1) 정보를 간섭하지 않도록 방지한다.

성분(4), “헬퍼”신호는 표준 4:3 포맷을 정합시키기 위해 중심 판넬 정보를 시간 확장시키므로 감추어지며, 따라서 주 신호와 성분(4)을 상당기간 상호 관련시킨다. 성분(4)은 동기 검출기를 갖는 표준 수상기에서 제거되며, 엔벨로프 검출기를 갖는 표준 수상기에서 암시적으로 갖추어진다. 왜냐하면 상기 성분이 주 신호와 상당기간 상호 관련되기 때문이다.

와이드 스크린 순차 주사수상기의 성분(1,2,3)의 재생은 전송기 및 수신기에 의해 실시된다. 이러한 처리는 제1 및 제1a도의 전송기 시스템의 소자(38,64,76)과 결합되며, 후술되듯이 수신기의 소자와 결합된다.

프레임간의 평균화는 상호 결합을 위해 두개의 높게 가시적으로 상호 관련된 신호를 제공하는 신호 조절 기술의 한가지 형태이다. 그것들은, 화상 표시 신호의 경우에는 동작이 있을때에도 V-T(수직-일시적)크로스토크가 없는 필드 저장 장치와 같은 것에 의해 후에 효율적으로 그리고 정확히 재생될 수 있다.

이러한 목적으로 사용된 신호 조절 형태는 같은 값을 갖는 두개의 샘플을 한 필드 건너서 발생하므로 필드 베이스 상에서 일치하는 두개의 신호를 만든다. 프레임간의 평균화는 이러한 목적을 달성하기 위해 편리한 기술이지만, 다른 기술이 사용될 수도 있다. 프레임 결합된 신호를 정확히 재생하기 위해 기본적으로 선형이며, 시변 디지탈 사전 여파(pre-filtering) 및 사후 여파(post-filtering)하는 처리이다. 수평 크로스토크는 전송기 인코더의 수평 사전 필터와 수신기 디코더의 사후 필터 사이의 보호 대역(guardband)에 의해 제거된다.

시간 영역에서 프레임간의 평균화 처리는 제1c도에 일반적으로 도시되는데, 여기서 필드쌍은 262H로 분리된 평균화 화소(averaging pixel)(A,B 및 C,D)에 의해 일치하게 된다. 상기 평균 값은 각 쌍의 원래 값을 래치한다. 제1d도는 제1도의 시스템의 내용중 프레임간의 평균화 처리를 도시한다. 성분(2,3)으로 시작하여, 프레임내에서 262H로 분리된 화소쌍은 평균화되며, 평균값(예를들면, X₁,X₃및 Z₁,Z₃)은 원래의 화소의 값을 대치한다. 이 V-T 평균화는 한 프레임내에서 발생되며 프레임 경계를 크로스(cross)하지 않는다.

성분(1)의 경우에, 프레임간의 평균화는 더 낮은 주파수 수직 상세 정보에 영향을 주지 않기 위해서 거의 1.5㎒ 이상의 정보에서만 수행된다. 성분(1,2)의 경우에, 프레임간의 평균화는 색도 대역을 통해서 휘도(Y) 및 색도(C) 성분을 구비하는 합성 신호상에서 수행된다. 상기 합성 신호의 색도 성분은 262H로 분리된 화소가 칼라 부반송파에 대해 위상내(in-phase)에 있으므로, 프레임간의 평균화에서도 남게된다. 새로운 교류 부반송파의 위상은 262H로 분리된 화소에 대한 위상으로부터 나오도록 제어되며, 따라서 한 필드에서 다음 필드로 변하지 않는 색도 부반송파의 위상과 다르다. 따라서 성분(2,3)(구적 변조후에)은 유니트(40)내에서 성분(1)에 가산되며, 262H로 분리된 화소는 (M+A) 및 (M-A)의 형태를 갖는데, 여기서 M은 1.5㎒ 이상의 주 합성 신호의 샘플이며, A는 보조로 변조된 신호의 샘플이다.

두개의 화상을 표시하는 신호의 평균화는 손실된 또는 불명료한 화상 정보를 야기시키지만, 이러한 평균화된 신호의 화상 정보 내용은, 평균화되는 신호가 높게 가시적으로 상호 관련된 프레임 대 프레임 즉, 프레임간의, 화상 정보를 나타낼때 반드시 보존된다. 프레임간의 평균화로, V-T 크로스토크는 동작이 있을때에도, 제거된다. 여기서, 프레임간의 평균화 처리는 262H로 분리된 동일 샘플을 발생한다.

수상기에서, 후술되듯이 한 프레임내에서 262H로 분리된 화소 샘플을 평균화하여 차등화하므로, 정확히 이 샘플의 정보 내용 즉, 크로스토그(crosstalk)가 없는 정보 내용을 재생하는 것은 간단한 일이다. 그에 따라서 주 및 보조 신호 정보를 재생할 수 있다. 수상기내의 디코더에서, 프레임간의 평균화된 원래의 정보는 프레임간의 평균화 및 구분 처리를 통해 거의 완전하게 재생될 수 있다.

또한 상기 수상기에서, RF 채널은 동기 RF 검출기를 이용하여 구적 변조된다. 따라서 성분(4)은 다른 세개의 성분으로부터 분리된다. 프레임간의 평균화 및 구분은 변조된 성분(2,3)으로부터 성분(1)을 분리하기 위해 사용되며, 구적 변조는 제13도를 참조하여 설명되는 바와 같이 성분(2,3)을 분리하기 위해 사용된다.

상기 네개의 성분이 상기 수상기에서 재생된후, 합성 신호는 NTSC로 디코드되며 휘도 및 색도 성분으로 분리된다. 역 맵핑은 와이드 스크린 종횡비를 재생하기 위한 모든 성분에서 수행되며, 측면 판넬 높이는 전체 측면 판넬 해상도를 재생하기 위해 로우(low)와 결합된다. 확장된 고주파 휘도 상세 정보는 그 원래의 주파수 영역으로 이동되며 휘도 신호에 가산되는데, 이것은 일시적 보간 및 헬퍼 신호를 사용하여 순차 주사 포맷으로 변환된다. 상기 색도 신호는 존재하지 않는 일시적 보간을 사용하여 순차 주사 포맷으로 변환된다. 결국, 상기 휘도 및 색도 순차 주사 신호는 아날로그 형태로 변화되며 와이드 스크린 순차 주사 디스플레이 장치에 의해 디스플레이용 RGB 칼라 화상 신호를 발생하기 위해 매트릭스된다.

제1a도의 호환성 와이드 스크린 인코딩 시스템에 대해 논하기 전에, 제2도의 신호 파형 A 및 B가 참조된다. 신호 A는 5:3 종횡비 와이드 스크린 신호로서 신호 B로 표시된 바와 같은 4:3 종횡비를 갖는 표준 NTSC 호환성 신호로 변환된다. 와이드 스크린 신호 A는 간격 TC를 점유하는 일차 화상 정보(primary image information)와 결합된 중심 판넬부와, 간격 TS를 점유하는 이차 화상 정보(secondary image information)와 결합된 좌측 및 우측 판넬부를 구비한다. 이 예에서 상기 좌측 및 우측 판넬은, 중심 판넬의 종횡비보다 작은, 대체로 동일한 종횡비를 나타낸다.

와이드 스크린 신호 A는 어떤 측면 판넬 정보를 시간 간격 TO와 관련된 수평 전체 주사 영역으로 완전히 압축시키므로 NTSC 신호 B로 변환된다. 표준 NTSC 신호는 전체 주사 간격 TO를 망라하는 작동 라인 간격 TA(거의 52.5마이크로초 지속 시간)와, 디스플레이되는 비디오정보를 포함하는 디스플레이 시간간격 TD와, 거의 63.556마이크로초의 지속 시간의 전체 수평 라인 시간 간격 TH를 갖는다. 간격 TA 및 TH는 와이드 스크린 및 표준 NTSC 신호에 대해 동일하다.

거의 모든 소비자의 텔레비젼 수상기가, 적어도 4%의 전체 활성 라인 시간 TA 즉, 좌측 및 우측에서 2%의 전체 주사를 점유하는 전체 주사 간격을 갖음을 알 수 있다. 4×fsc(여기서 fsc는 칼라 부반송파의 주파수)의 비월 샘플링비에서, 각 수평 라인 간격은 910개의 화소를 포함하는데 그중 754개는 디스플레이되는 활성 수평 라인 화상 정보를 구성한다.

와이드 스크린 EDTV 시스템은 제1a도에 더 상세히 도시된다. 제1a도를 참조하면 525라인, 60필드/초이다. 와이드 스크린 순차 주사 카메라(10)는 이 예에서 R,G,B 성분을 갖는 와이드 스크린 칼라 신호와 5:3의 넓은 종횡비를 제공한다. 비월 신호 소스가 사용될 수 있지만, 순차 주사 신호 소스는 우수한 결과를 가져온다. 와이드 스크린 카메라는 더 큰 종횡비와 표준 NTSC 카메라에 비해 더 큰 비디오 대역폭을 갖는다. 와이드 스크린 카메라의 비디오 대역폭은, 다른 요인중에서 그 종횡비의 적(product) 및 전체 프레임당 라인의 수에 비례한다. 와이드 스크린 카메라에 의해 일정한 속도로 주사된다고 가정하면, 상기 종횡비의 증대는, 신호가 4:3 종횡비의 표준 텔레비젼 수상기에 의해 표시될때 영상 정보의 수평 압축은 물론 그 비디오 대역폭에서도 그에 대응하는 증가가 일어난다. 이러한 이유로, 완전한 NTSC 호환성을 위해 상기 와이드 스크린 신호를 수정하는 것이 필요하다.

제1도의 인코더 시스템에 의해 처리된 칼라 비디오 신호는 휘도 및 색도 성분을 포함한다. 상기 휘도 및 색도 신호는 저주파 및 고주파 정보를 포함하는데, 상기 정보는 다음에 논할때는 “로우” 및 “하이”로 언급한다.

카메라(10)로부터의 넓은 대역폭 와이드 스크린 순차 주사 칼라 비디오 신호는 R,G,B 칼라 신호로부터 휘도 성분 Y의 칼라 차 신호 성분 I 및 Q를 유도하기 위해 유니트(12)내에서 매트릭스된다. 광대역 순차주사 신호 Y,I,Q는 색도 부반송파비의 8배로(8×fsc) 샘플되며, ADC 유니트(14)내 분리된 아날로그-디지탈 반환기(ADC)에 의해 개별적으로 아날로그로부터 디지탈(2진) 형태로 변환된다. 그것들은 여파된 신호 YF,IF 및 QF를 발생하기 위해 필터 유니트(16)내의 분리된 수직-일시의 (V-T) 저역 통과 필터에 의해 개별적으로 여파된다. 이러한 신호는 제2도의 파형 A의 각 형태로 표시된다.

상기 분리된 필터는 후술되는 제10d도에 도시된 형태의 3×3 선형 시불변 필터이다. 이 필터는 순차 주사에서 비월로 변환된후에 주신호(제1도의 성분(1)) 내의 불필요한 비월 아티팩트(artifact)(flicker 들숙날숙한 엣지 및 다른 얼라이징(aliasing)과 관련된 효과와 같은 아티팩트)를 방지하기 위해 수직-일시 해상도를, 특히 대각선 V-T 해상도를 약간 감소시킨다. 상기 필터는 화상의 정지부에서 거의 완전한 수직 해상도를 유지한다.

중심 판넬 확장 요소(CEF)는 와이드 스크린 수상기에 의해 표시된 화상의 폭과 표준 수상기에 의해 표시된 화상의 폭 사이의 차의 함수이다. 5:3의 종횡비를 갖는 와이드 스크린 디스플레이의 화상폭은 4:3의 종횡비를 갖는 표준 디스플레이의 화상 폭보다 1.25배가 크다. 이 요소 1.25는, 표준 수상기의 전체 주사 영역을 나타내며, 후술되듯이 중심과 측면 판넬 사이의 경계 영역의 의도적인 약간의 중첩을 나타내기 위해 보정되어야 하는 예비 중심 판넬 확장 요소이다. 이러한 점은 1.19의 CEF를 나타낸다.

필터 회로망(16)으로부터의 순차 주사 신호는 0 내지 14.32㎒의 대역폭을 나타내며, 순차 주사(P)-비월(I) 변환기(17a,17b 및 17c)에 의해 2:1 비월 신호로 변환되며, 그 세부 사항은 제22 및 23도에 따라 설명된다. 변환기(17a 내지 17c)로부터의 출력 신호 IF′,QF′ 및 YF′는 0 내지 7.16㎒의 대역폭을 나타낸다. 왜냐하면 비월된 신호에 대한 수평 주사비가 순차 주사 신호의 수평 주사비의 반이기 때문이다. 변환처리중에, 순차 주사 신호는 부샘플되며, 2:1 비월된 주 신호를 발생하기 위해 사용 가능한 화소 샘플의 반을 차지한다. 특히, 각 순차 주사 신호는 각 필드의 기수 또는 우수 라인을 유지하며 4×fsc 비(14.32㎒)로 유지되는 화소를 판독하므로 2:1 비월된 포맷으로 변환된다. 상기 비월된 신호의 모든 후속 디지탈 처리는 4×fsc 비로 발생된다.

회로망(17c)은 에러 예측 회로망(error prediction network)을 구비한다. 회로망(17c)의 한 출력 YF′는 미리 여파된 순차 주사 성분의 부샘플된 휘도 표시이다. 회로망(17c)의 또다른 출력(휘도) 신호 VT는 화상 필드차 정보로부터 유도된 수직-일시적 정보를 구비하며, 일시적 예측 또는 일시적 보간을 표시하며, 후술되겠지만 휘도 샘플의 실제와 예측된 값 사이의 에러는 수상기에서 “손실”된다. 상기 예측은, 수상기에서 유용한 “전”그리고 “후”의 진폭의 일시적 평균에 기초해왔다.

수상기에서 순차 주사 신호를 재구성하는데 도움이 되는 휘도 “헬퍼”신호인 YT는, 비정지 화상 신호(non-stationary image signal)에 대해 수상기에 만들어지는 것으로 예시되는 에러에 대해 설명하며 수상기에서 이러한 에러의 제거를 용이하게 한다. 상기 화상의 정지부에서, 에러는 제로이며 완전한 재구성이 상기 수상기에서 수행된다. 색도 헬퍼 신호가 실제로 필요한 것은 아니며, 인간의 눈이 색도 수직 또는 일시적 세부점이 부족한 것을 잘 감지하지 못하므로 양호한 결과를 가져오기에 충분하다. 제2a도는 헬퍼 신호 YT를 발생하는데 사용되는 알고리즘을 나타낸다.

제2a도에서, 순차 주사 신호의 화소 A,X 및 B는 화상의 동일한 간격 위치를 점유한다. A 및 B와 같은 블랙 화소는 주 신호로서 전송되며 수상기에서 사용될 수 있다. X 화이트 화소는 전송되지 않으며 일시적 프레임 평균(A+B)/2으로 예측된다. 즉, 인코더에서 “전” 및 “후” 화소 A 및 B의 크기를 평균화하므로 “미싱(missing)”화소 X가 예측된다. 예측 값, (A+B)/2는, 식 X-(A+B)/2에 따른 크기를 갖는 헬퍼 신호에 대응하는, 예측 에러 신호를 발생하기 위해 실제값 X로부터 감산된다. 이 식은 일시적 프레임 평균 정보에 더해서 일시적 필드 차 정보를 규정한다.

상기 헬퍼 신호는 750㎑의 저역 통과 필터에 의해 수평으로 저역 통과 여파되며 헬퍼 신호 YT로서 전달된다. 750㎑로 헬퍼 신호를 대역 제한하는 것은, 이 신호가 RF 영상 반송파로 변조된 후에 다음으로 낮은 RF 채널을 간섭하지 않게 한다.

상기 수상기에서, 손실 화소 X의 유사한 예측은 샘플 A 및 B를 평균하므로 예측되며, 상기 예측 에러는 상기 예측에 가산된다. 즉, X는 예측 에러 X-(A+B)/2를 일시적 평균(A+B)/2에 가산하므로 재생된다. 따라서 V-T 헬퍼 신호는 비월에서 순차 주사 형태로의 변환을 용이하게 한다.

상기 설명된 일시적 예측 알고리즘(temporal prediction algorithm)에 의해 발생된 헬퍼 신호는, 1987년 8월 컨슈머 전자공학의 IEEE 의사록 제CE-33권 제3호 제146 내지 153면, 엠.틴버그의 논문 “ENTSC 투채널 호환성 HDTV 시스템”에 설명된 바와 같은 라인차동 신호(line differential signal)를 발생하는데 사용되는 것과 같이, 일부 다른 알고리즘에 의해 발생된 예측 신호에 비해 낮은 에너지 신호이다.

화상의 정지 영역에서, 에러 에너지는 상기 예측이 완전하므로 제로이다. 낮은 에너지 상태는 정지되어 정지 화상(정지 배경에 대해 리포터를 나타내는 뉴스 방송과 같이)으로 나타난다.

상기 설명된 알고리즘은 수상기에서 화상을 재구성한 후에 최소의 불필요한 방해를 발생하게 되는 것을 알았고, 상기 설명된 알고리즘에 의해 발생된 헬퍼 신호는 약 750㎒까지 대역이 제한(여파)된 후에 그 유용성을 유지한다. 상기 설명된 알고리즘에 의해 발생된 헬퍼 신호는 정지화상 정보가 존재할때 유리하게 제로 에너지를 나타내며, 결국 정지 화상과 결합된 헬퍼 신호는 여파에 의해 영향을 받지 않는다.

상당히 개선된 재구성 와이드 스크린 화상은 상기 헬퍼 신호가 전송되지 않을때에도 생기게 된다. 이러한 경우에 상기 화상의 정지부는 표준 NTSC 화상보다 훨씬 예리하지만, 이동부는 어느정도 “더 소프트”하며 “비트”방해를 나타낸다. 따라서 방송인은 처음부터 헬퍼 신호를 전송할 필요가 없지만, 후에 RF 전송을 상승시키기 위해 선택할 수 있다.

상기 설명된 일시적 예측 시스템은 표준 라인 비보다 순차 주사 및 비월 시스템에서 더 유용하지만, 화상내 동일 간격 위치를 점유하는 화소 A, X 및 B를 갖는 순차 주사 소스로 최대로 작동하며, 이것은 정지 화상에서 완전한 예측을 야기한다. 상기 일시적 예측은 원래의 와이드 스크린 화상이 비월 신호 소스로부터 나올때 화상의 정지부내에 서로 불완전하다. 이러한 경우에 상기 헬퍼 신호는 더 많은 에너지를 갖으며 재구성된 화상의 정지부내에 약간의 방해를 유도한다. 실험에 의하면 비월 신호 소스가 자세히 검사할때만 나타나는 방해를 갖는 수용 가능한 결과를 산출하지만 순차 주사 신호 소스는 아티팩트(artifact)를 거의 도입하지 않으며, 양호한 결과를 발생한다는 것을 보여준다.

제1a도로 돌아가서, 변환기(17a 내지 17c)로부터의 비월 와이드 스크린 신호 IF′,QF′ 및 YF′는, 0 내지 600㎑의 대역폭을 갖는 신호 IF″,0 내지 600㎑의 대역폭을 갖는 신호 QF″ 및 0 내지 5㎒의 대역폭을 갖는 신호 YF″를 발생하도록 수평 저역 통과 필터(19a,19b 및 19c)에 의해 각각 여파된다. 이 신호들은 다음에 포맷 인코딩 처리되는데 상기 처리에서는 측면-중심 신호 분리기 및 처리기 유니트(18)와 결합된 포맷 인코딩 장치에 의해 이 신호 각각을 4:3 포맷으로 인코드한다.

간단히, 각 와이드 스크린 라인의 중심부는 시간이 확장되며 4:3 종횡비를 갖는 활성 라인 시간의 표시부로 맵된다. 시간 확장으로 대역폭의 감소를 가져와서 원래의 와이드 스크린 비월 주파수가 표준 NTSC 대역폭과 호환가능케 된다. 상기 측면 판넬로 수평 주파수 대역으로 분리되어 I 및 Q 칼라 하이 성분은 83㎑ 내지 600㎑(제7도에서 신호 IH로 도시된 바와 같이)의 대역폭을 Y 휘도 하이 성분은 700㎑ 내지 5.0㎒(제6도에서 신호 YH로 도시된 바와 같이)의 대역폭을 나타낸다. 상기 측면 판넬 로우 즉, 제 6 및 7도에 도시된 바와 같이 발생된 신호 YO,IO 및 QO는 DC 성분을 포함하며 시간이 압축되며 각 라인상의 좌측 및 우측 수평 화상 전체 주사 영역으로 맵된다. 상기 측면 판넬 하이는 분리되어 처리된다. 이러한 포맷 인코딩 처리의 세부점은 바로 다음에 설명된다.

다음 인코딩 세부점을 고려할때, 표시된 중심 및 측면 판넬 정보의 내용중 인코딩 성분(1,2,3 및 4)의 처리를 표시하는 제1e도를 참조하는 것이 도움이 된다. 여파된 비월 신호 IF″,QF″ 및 YF″는 입력 신호의 세그룹, YE,IE 및 QE와, YO,IO 및 QO와, YH,IH 및 QH를 발생하기 위해 측면-중심 판넬 신호 분리기와 처리기(18)에 의해 처리된다. 신호중 제1의 두 그룹(YE,IE,QE 및 YO,IO,QO)는 폴 대역폭 중심 판넬 성분관 수평 전체 주사 영역으로 압축되는 측면 판넬 휘도 로우를 포함하는 신호를 발생하기 위해 처리된다.

상기 신호의 제3그룹(YH,IH,QH)은 측면 판넬 하이를 포함하는 신호를 발생하기 위해 처리된다. 이러한 신호가 결합될때, 4:3 디스플레이 종횡비를 갖는 NTSC 호환성 와이드 스크린 신호가 발생된다. 유니트(18)를 포함하는 회로의 세부점은 제6,7 및 8도와 관련해서 도시 및 설명된다.

신호 YE,IE 및 QE는, 제3도에서 신호 YE로 표시된 바와 같이, 완전한 중심 판넬 정보를 포함하며 동일 포맷을 나타낸다. 간단히, 신호 YE는 다음과 같이 신호 YE로부터 유도된다. 와이드 스크린 신호 YF″는, 측면 및 중심 판넬 정보를 포함하는 와이드 스크린 신호의 활성 라인 간격동안 발생하는 화소(1 내지 754)를 포함한다. 광대역 중심 판넬 정보(화소(75 내지 680))는, 시간 디-멀티플렉싱 처리를 통해 중심 판넬 휘도 신호 YC로서 추출된다. 신호 YC는 NTSC 호환성 중심 판넬 신호 YE를 발생하기 위해 1.19의 중심 판넬 확장 인수(즉, 5.0㎒÷4.2㎒)로 시간이 확장된다. 신호 YE는 인수 1.19로 시간이 확장되므로 NTSC 호환성 대역폭(0 내지 4.2㎒)를 나타낸다. 신호 YE는 전체 주사 영역 TO 사이의 디스플레이 간격 TD(제2도)를 점유한다. 신호 IE 및 QE는 신호 IF″ 및 QF″로부터 발생되며, 신호 YE의 방식으로 유사하게 처리된다.

신호 YO,IO 및 QO는, 좌측 및 우측 수평 전체 주사 영역으로 삽입되는 저주파 측면 판넬 정보(“로우”)를 제공한다. 신호 YO,IO 및 QO는, 제3도에서 신호 YO로 표시된 바와 같은 동일 포맷을 나타낸다. 간단히, 신호 YO는 다음과 같이 신호 YF″로부터 유도된다. 와이드 스크린 신호 YF″는 화소(1 내지 84)와 결합된 좌측 판넬 정보와 화소(671 내지 754)와 결합된 우측 판넬 정보를 포함한다. 후술되겠지만, 신호 YF″는 0 내지 700㎑의 대역폭을 갖는 휘도 로우 신호를 발생하기 위해 저역 통과 여파되며, 상기 신호로부터 좌측 및 우측 측면 판넬 로우 신호는 시간 디멀티플렉싱 처리를 통해 추출된다.(제3도의 신호 YL′)

휘도 로우 신호 YL′은, 화소(1 내지 14,741 내지 754)와 결합된 전체 주사 영역내 압축된 저주파 정보를 갖는 측면 판넬 로우 신호 YO를 발생하기 위해 시간이 압축된다. 상기 압축된 측면 로우 신호는 시간 압축량에 비례하는 증가된 대역폭을 나타낸다. 신호 IO 및 QO는 신호 IF″ 및 QF″로부터 발생되며, 신호 YO와 비슷하게 처리된다.

신호 YE,IE,QE 및 YO,IO,QO는, NTSC 호환성 대역폭과 4:3 종횡비를 갖는 신호 YN,IN 및 QN를 발생하기 위해 측면-중심 신호 결합기(28), 예를들면 시간 멀티플렉서에 의해 결합된다. 이러한 신호들은 제3도에 도시된 신호 YN의 형태이다. 결합기(28)는 결합되는 신호 전송 시간을 이퀄라이징(equalizing)하기 위해 적당한 신호를 지연시킨다. 이러한 이퀄라이징 신호 지연은 신호 전송 시간을 이퀄라이즈하는데 필요한 시스템에도 포함된다.

변조기(30), 대역 통과 필터(32), H-V-T 대역 정지 필터(34) 및 결합기(36)는 개선된 NTSC 신호 인코더(31)를 구비한다. 색도 신호 IN 및 QN은, 변조된 신호 CN을 발생하기 위해 변조기(30)에 의해 정상 3.58㎒인 주파수로 부반송파 SC상에서 구적 변조된다. 변조기(30)는 종래의 설계 형태이며 제9도에 따라서 설명된다.

변조된 신호 CN은 2차원(V-T) 필터(32)에 의해 수직(V) 및 일시적(T) 규격으로 대역 통과 여과되며, 상기 필터는 비월 색도 신호가 신호 CP로서 결합기(36)의 색도 신호 입력에 인가되기 전에 비월 색도 신호의 크로스토크 방해를 제거한다.

휘도 신호 YN은, 신호 YP로서 결합기(36)의 휘도 입력에 인가되기 전에 3차원 H-V-T 대역 정지 필터(34)에 의해 수평(H), 수직(V) 및 일시적(T) 규격으로 대역 정지 여파된다. 필터링 휘도 신호 YN 및 색도 칼라 차 신호 IN 및 QN을 여파하는 것을 휘도-색도 크로스토크가 후속 NTSC 인코딩후에 상당히 감소되도록 사용된다. 제1도의 H-V-T 필터(34)와 V-T 필터(32)와 같은 다중-차원 공간-일시적 필터는 후술되겠지만 제10도에 도시된 구조를 갖는다.

제1a도의 H-V-T 대역 정지 필터(34)는 제10b도의 구성을 나타내며, 휘도 신호 YN으로부터 상승 이동하는 대각선 주파수 성분을 제거한다. 이러한 주파수 성분은 외형이 색도 부반송파 성분과 유사하며 주파수 스펙트럼에 홀(hole)을 만들기 위해 제거되는데 이 홀로 변조된 색도가 삽입된다. 휘도 신호 YN으로부터 상승 이동하는 대각선 주파수 성분을 제거하는 것은 가시적으로 표시된 영상을 저하시키지 않는다. 왜냐하면 사람의 눈이 이러한 주파수 성분을 감지하지 않는다고 판단되기 때문이다. 필터(34)는 휘도 수직 세부 정보를 손상시키지 않도록 대강 1.5㎒의 차단 주파수를 나타낸다.

V-T 대역 통과 필터(32)는, 변조된 색도 측면 판넬 정보가 필터(34)에 의해 휘도 스펙트럼에서 발생된 홀(hole)로 삽입될 수 있도록 색도 대역폭을 감소시킨다. 필터(32)는 색도 정보의 수직 및 일시적 해상도를 감소시켜서 정지 및 이동 에지가 약간 희미해지지만, 이러한 효과는 이러한 것을 사람의 눈이 감지하지 못하므로 별로 중요하지 않다.

결합기(36)로부터의 출력 중심/측면 로우 신호 C/SL은, NTSC 수상기 디스플레이의 시청자에게는 보이지 않는 좌측 및 우측 수평 전체 주사 영역에 배치되었으며 와이드 스크린 신호의 측면 판넬로부터 유도된 압축된 축면 판넬 로우(휘도 및 색도)는 물론 와이드 스크린 신호의 중심 판넬로부터 유도되었으며, 표시되는 NTSC호환성 정보를 포함한다.

전체 주사 영역의 압축된 측면 판넬 로우는 와이드 스크린 디스클레이에 대한 측면 판넬 정보의 하나의 구성 부분을 표시한다. 다른 구성 부분, 측면 판넬 하이는 후술되듯이 처리기(18)에 의해 발생된다.

측면 판넬 하이 신호 YH(휘도 하이), IH(I 하이) 및 QH(Q 하이)는 제4도에 표시된다. 제6,7 및 8도는, 후술되듯이 이러한 신호를 발생하기 위한 장치를 도시한다. 제4도에서, 신호 YH,IH 및 QH는 좌측 판넬 화소(1 내지 84)와 결합된 좌측 판넬 고주파 정보와, 우측 판넬 화소(671 내지 754)와 결합된 우측 판넬 고주파 정보를 포함한다.

신호 C/SL은, 가시기(40)의 입력에 인가되는 신호 N을 발생하기 위해 프레임간의 평균기(38)에 의해 처리된다. 프레임간의 평균 신호 N은 신호 C/SL의 프레임간의 화상 정보의 높은 가시 상호 관계로 인해 신호 C/SL과 일치한다. 평균기(38)는 약 1.5㎒ 이상의 신호 C/SL을 평균하며 주 신호와 보조 신호 사이의 수직-일시적 크로스토크를 감소 또는 제거한다.

1.5㎒ 및 프레임간의 평균기(38)가 작동하는 그 이상의 교역 통과 주파수 영역은 풀 프레임간의 평균화가, 프레임간의 평균화의 처리에 의해 휘도 수직 세부 정보가 손상되지 않도록 2㎒ 및 그 이상의 정보에 대해 성취된다. 수평 크로스토크는 인코더(31)내 프레임간의 평균기(38)와 결합된 필터와 제13도의 디코더내 프레임간의 평균기-차발생 유니트와 결합된 필터간의 200㎑ 보호대역에 의해 제거된다. 제11a 및 11b도는 하이 프레임간의 평균기(38)의 세부 사항을 도시한다. 제11a, 11b 및 13도는 후에 설명된다.

신호 IH,QH 및 YH는, 인코더(31)와 유사한 NTSC 인코더(60)에 의해 NTSC 포맷으로 배치된다. 특히, 인코더(60)는, 신호 NTSCH, NTSC 포맷의 측면 판넬 하이 정보를 발생하기 위해 측면 판넬 색도 하이 정보를 3.58㎒의 측면 판넬 휘도 하이 정보로 구적 변조하는 장치는 물론 제9도에 도시된 형태의 장치를 구비한다. 이 신호는 제5도에 도시되어 있다.

NTSC 인코더(31,60)에서 다차원 대역통과 여파를 사용하는 것은, 상기 수상기가 휘도 및 색도 정보를 분리하기 위해 보상 다차원 여파를 포함할때 휘도 및 색도 성분이 수상기의 크로스토크를 제거시킨다. 휘도/색도의 인코딩 및 디코딩을 위한 보상 필터를 사용하는 것은 상호 협동 처리로 불리우며 1986년 8월 SMPTE 저녈 제95권 제8호 제782내지 789면의 씨.에이치.스트롤의 “개선된 색도/휘도 분리를 위한 상호 협동 처리”에 상세히 논의된다. 종래의 노치(notch) 및 라인 콤 필터(line comb filter)를 사용하는 표준 수상기도, 감소된 색도/휘도 크로스토크를 나타내므로 인코더에서 이러한 다차원 예비-여파를 이용할 수 있다.

신호 NTSCH는 확장된 측면 하이 신호 ESH를 발생하기 위해 유니트(62)에 의해 시간이 확장된다. 특히, 제5도에 도시된 바와 같이, 상기 확장은 신호 NTSCH의 좌측 측면 판넬 화소(1 내지 84)를 신호 ESH의 화소 위치(1 내지 377)로 맵하는, 즉 신호 NTSCH의 좌측 측면 하이가 신호 ESH의 라인 시간의 반을 점유하도록 확장되는 “맵핑”처리에 의해 성취된다. 신호 NTSCH의 우측 측면 판넬 부분(화소 671 내지 754)은 비슷하게 처리된다. 시간 확장 처리는 377/84 인수로 신호 ESH를 포함하는 정보의 수평 대역폭을 감소시킨다.

시간을 확장시키는 맵핑 처리는 제12 내지 12d도에 도시되며 설명되는 장치에 의해 실시될 수 있다. 신호 ESH는 제5도에 도시된 바와같은 신호 X를 발생하기 위해, 제11b도에 도시된 형태의 회로망(64)에 의해 프레임간에 평균된다. 프레임간의 평균된 신호 X는 ESH의 프레임간의 화상 정보의 높은 가시적 상호관계로 인해 신호 ESH와 근본적으로 일치한다. 신호 X는 구적 변조기(80)의 신호 입력에 인가된다.

신호 YF′는 5㎒ 내지 6.2㎒의 통과 대역을 갖는 수평 대역 통과 필터(70)에 의해 여파된다. 필터(70)로부터의 수평 휘도 하이인 출력 신호는 그 진폭이 5㎒ 반송파 신호 fc를 변조하는 진폭변조기(72)에 인가된다. 변조기(72)는 그 출력에서 0 내지 1.2㎒의 통과 대역을 갖는 신호를 얻기 위해서 대강 1.2㎒의 차단 주파수를 갖는 출력 저역 통과 필터를 포함한다.

변조 처리에 의해 발생된 상부(얼라이즈)측대역(5.0 내지 6.2㎒)은 1.2㎒의 저역 통과 필터에 의해 제거된다. 효율적으로, 영역 5.0㎒ 내지 6.2㎒에서 수평 휘도 하이 주파수는 진폭 변조 처리의 후속 저역 통과 여파의 결과로서 영역 0 내지 1.2㎒로 시프트되었다. 상기 반송파 진폭은, 원래의 신호 진폭이 1.2㎒의 저역 통과 필터에 의해 여파한 후에 얻을 수 있도록 충분히 커야한다. 즉, 진폭에 영향을 주지 않는 주파수 시프트가 발생된다.

유니트(72)로부터의 주파수 시프트 수평 휘도 하이 신호는, 주 신호, C/SL과 상호 관련시키기 위해 포맷 인코더(74)에 의해 인코드된다. 인코더(74)는, 중심 판넬 정보를 확장하며 측면 판넬 로우 정보를 수평 전체 주사 영역으로 압축시키기 위해 유니트(18,28)와 결합된 포맷 인코딩 회로망과 유사하다. 즉, 인코더(74)는 제6내지 8도를 참고하여 설명되는 기술을 이용해서 주파수 시프트 수평 휘도 하이를 표준 4:3 포맷으로 인코드한다.

인코더(74)로의 입력 신호의 중심부가 시간 확장될때, 그 대역폭은 약 1.2㎒로부터 약 1.0㎒로 강하하며, 인코더(74)로부터의 출력 신호는 주신호와 상호 관련된다. 측면 판넬 정보는, 인코더(74)에 의해 시간이 압축되기 전에 유니트(72 내지 170)내에서 저역 통과 여파된다. 인코더(74)로부터의 신호는, 신호Z로서 유니트(80)로 인가되기 전에 제11b도에 도시된 것과 유사한 장치(76)에 의해 프레임 간에 평균화된다. 프레임간의 평균 신호 Z는, 인코더(74)로부터의 신호의 프레임 간의 화상 정보의 높은 가시 상호 관계로 인해 인코더(74)로부터의 신호와 근본적으로 일치한다. 변조 신호 X, 휘도 및 색도 신호를 포함하는 합성 신호 및 변조 신호 Z는 동일한 대역폭, 약 0 내지 1.1㎒를 나타낸다.

제24도에 따라 설명되겠지만, 유니트(80)는, 이 신호가 교류 부반송파 신호 ASC를 구적 변조하기 전에 두개의 보존 신호 X 및 Z의 큰 진폭 변화시에 비선형 감마 함수 진폭을 시킨다. 감마는 0.7로 사용되는데, 그외 따라서 각 샘플의 절대 값은 0.7출력으로 상승되어 원래 샘플 값의 부호로 곱해진다. 감마 표시는 현재의 수상기상의 변조된 신호의 진폭 변환 잠재적 방해 가능성을 감소시키며, 인코더에서 사용된 감마 함수의 역이 예측되며 수상기 디코더에서 쉽게 수행될 수 있기 때문에 와이드 스크린 수상기에서 예측 가능하게 재생된다.

진폭 압축 신호(amplitude compressed signal)는 3.1075㎒의 위상이 제어된 교류 부반송파 ASC에서 구적 변조되며, 상기 부반송파 ASC는 수평 라인 주파수(395×H/2)의 반의 홀수 배이다. 교류 부반송파의 위상은 한 필드에서 다음 필드로 교번하지 않는 색도 부반송파의 위상과는 달리, 한 필드에서 다음 필드로 180°교반되게 된다. 교류 부반송파의 필드 교류 위상은 신호 X 및 Z의 보조 변조 정보가 색도 정보를 중첩시킨다. 그것은 변조된 보조 신호의 보상형 위상 보조 정보 성분 A1, -A1 및 A3, -A3를 발생한다. 이것은 상기 수상기에서 비교적 복잡하지 않은 필드 저장 장치를 사용하여 보조 정보를 분리시킨다. 구적 변조 신호 M은 가산기(40)의 신호 N에 가산된다. 이 결과 신호 NTSCF는 4.2㎒의 NTSC 호환 신호이다.

상기 디코더에서 사용되는 상술된 비-선형 감마 함수는 큰 진폭 압축을 위한 것이다. 그것은, 후술되겠지만 진폭 확장을 위해 와이드 스크린 수상기의 디코더내의 상보형 감마 함수를 포함하는 비선형 압신(압축-신장) 시스템을 구성한다. 상술된 비선형 압신 시스템(nin linear companding system)은, 잡음으로 인해 화상의 가시 축퇴를 발생하지 않으며 표준 화상 정보상에서 보조 비 표준 정보의 영향을 감소시킨다.

상기 압신 시스템은, 디코더의 이러한 고주파 정보를 동일하게 확장시키는데 사용되는 보상형 비-선형 감마 함수로, 디코더의 보조, 비-표준 와이드 스크린 고주파 정보의 큰 진폭 변화를 순간적으로 압축하기 위해 비-선형 감마 함수를 사용한다. 결과로, 비-표준 보조 와이드 스크린 정보가 압신되는 저주파 및 고주파 부분으로 분리되는 상술된 호환성 와이드 스크린 시스템내 큰 진폭의 보조 고주파 정보를 간석하는 양을 감소시킨다.

디코더에서, 압축된 고주파 정보의 비-선형 진폭 확장은 과도의 감지 잡음을 발생하지 않는다. 즉, 큰진폭의 고주파 정보는 높은 대비 화상 엣지와 결합되지 않으며, 사람의 눈은 이러한 엣지의 잡음을 감지하지 못한다.

제1a도의 휘도 상세 신호 YT는 7.16㎒의 대역폭을 나타내며 (인코더(74)에 의해 실시되는 동일한 방식으로) 포맷 인코더(78)에 의해 4:3 포맷으로 인코드되며, 신호 YTN을 발생하기 위한 필터(79)에 의해 750㎒로 수평 저역 통과 여파된다. 측면부는, 125㎒의 차단 주파수를 갖으며 제6도에 도시된 장치의 입력 필터(610)에 대응하는 포맷 인코더(78)의 입력 저역 통과 필터에 의해 시간이 압축되기 전에 125㎒로 저역 통과 여파된다. 상기 측면부 하이는 없어진다. 따라서 신호 YTN은 주 신호 C/SL과 상호 관련된다.

신호 YTN 및 NTSCF는, 이 신호들이 TV RF 반송파 신호를 변조하기 위해 RF 구적 변조기(57)에 인가되기 전에 DAC 유니트(53,54)에 의해 디지탈(2진)로부터 아날로그 형태로 변환된다. 상기 RF 변조 신호는 후에 안테나(56)를 통해 방송하기 위해 전송기(55)로 인가된다.

변조기(80)과 결합된 교류 부반송파 ASC는 수평으로 동기화되며, 측면 및 중심 정보를 적당히 분리(예를들면 20 내지 30db)시키며, 표준 NTSC 수상기에 의해 표시된 화상에서 중요하지 않은 결함을 갖도록 선택된 주파수를 갖는다. ASC 주파수 표시된 영상의 질을 손상시키는 간섭을 발생하지 않도록 수평 라인비의 반의 홀수배의 비월 주파수이어야 한다.

유니트(80)에 의해 제공된 것과 같은 구적 변조는 두개의 협대역 신호가 동시에 전송되게 한다. 변조 하이 신호를 시간 확장하는 것은 구적 변조의 협대역 요구 조건과 일치하는 대역폭 감소를 가져온다. 대역폭이 감소될 수록, 반송파와 변조 신호 사이의 간섭이 덜 생기게 된다. 또한, 측면 판넬 정보의 높은 에너지 DC 성분은 변조 신호로서 사용되기 보다는 전체 주사 영역으로 압축된다. 따라서 변조 신호의 에너지, 그리고 변조 신호의 잠재적 간섭은 상당히 감소된다.

안테나(56)에 의해 인코드된 NTSC 호환성 와이드 스크린 신호 방송은 제13도에 표시된 바와 같이 NTSC 수상기와 와이드 스크린 수상기에 의해 수신되게 되어 있다.

제13도에서, 방송 호환성 와이드 스크린 EDTV 비월 텔레비젼 신호는 안테나(1310)에 의해 수신되며 NTSC 수상기(1312)의 안테나 입력에 인가된다. 수상기(1312)는, 일부는 시청자의 시야에서 수평 전체 주사 영역으로 압축되며 (즉, “로우”), 일부는 표준 수상기 작동을 방해하지 않는 변조된 교류 부반송파 신호에 포함되는(즉, “하이”) 와이드 스크린 측면 판넬 정보로, 4:3 종횡비를 갖는 화상 디스플레이를 발생하기 위해 통상의 방식으로 호환성 와이드 스크린 신호를 처리한다.

안테나(1310)에 의해 수신된 호환성 와이드 스크린 EDTV 신호는 예를 들어 5:3의 넓은 종횡비를 갖는 비디오 화상을 표시할 수 있는 와이드 스크린 순차 주사 수상기(1320)에 인가된다. 상기 수신된 와이드 스크린 신호는 무선 주파수(RF) 튜너 및 증폭기 회로, 기본 대역 비디오 신호를 발생하는 동기 비디오 복조기(구적 복조기)와 2전 형태로 기본 대역 비디오 신호(NTSCF)를 발생하기 위한 아날로그-디지탈(ADC) 변환 회로를 구비하는 입력 유니트(1322)에 의해 처리된다. ADC 회로는 색도 부반송파 주파수(4×f_sc)의 4배의 샘플링 비로 작동한다.

신호 NTSCF는, 대체로 V-T 크로스토크가 없는 구적 변조된 신호 M과 주신호 N을 재생하기 위해 1.7㎒ 이상으로 프레임내에서 262H가 분리된 화상 라인을 평균(가산을 결합)하며 차를 발생(감산으로 결합)하는 프레임간의 평균기-차 발생기 유니트(1324)에 인가된다. 200㎒의 수평 크로스토크 보호 대역을 제1a도의 인코더 내의 유니트(38)의 1.5㎒ 하위 제한 동작 주파수와 유니트(1324)의 1.7㎒ 하위 제한 동작 주파수 사이에 제공된다. 재생된 신호 N은, 제1a도의 인코더내에서 프레임간에 평균화될때 원래의 주 신호 C/SL의 높은 가시 프레임간의 화상 상호 엑티브으로, 주 신호 C/SL의 화상 정보에 일치하는 정보를 포함한다.

신호 M은 제1a도에서 설명된 신호 ASC와 유사하게, 필드 교류 위상을 갖는 교류 부반송파 ASC에 응답하여 보조 신호 X 및 Z를 복조하기 위해 구적 복조기 및 진폭 확장기 유니트(1326)에 결합된다. 복조된 신호 X 및 Z는, 제1a도의 인코더에 의해 프레임간에 평균화될때 이 신호의 높은 가시성 프레임간의 화상 상호 액티브으로 인해, 제1a도의 유니트(74)로부터의 출력 신호 그리고 신호 ESH의 화상 정보에 가시적으로 일치하는 정보를 포함한다.

유니트(1326)는 교류 부반송파 주파수의 두배로 비소망 고주파 복조 적(demodulation product)을 제거하기 위한 1.5㎒의 저역 통과 필터와, 역-감마 함수(감마=1/0.7=1.429) 즉, 제1a도의 유니트(80)에 의해 수행된 비-선형 압축 기능의 역을 사용하여 복조된 신호를 확장(미리 압축)하기위해 진폭 확장기를 구비한다.

유니트(1328)은 칼라 인코드된 측면 판넬 하이를 압축하여 상기 측면 판넬 하이는 그들의 원래 시간 슬롯을 점유하며, 그에 따라서 신호 NTSCH를 재생한다. 유니트(1328)는 제1a도의 시간이 확장된 신호 NTSCH의 유니트(62)와 같이 신호 NTSCH를 시간 압축한다.

휘도(Y) 하이 디코더(1330)는 휘도 수평 하이 신호 Z를 와이드 스크린 포맷으로 디코드한다. 상기 측면은(제1a도의 인코더내 측면 시간 압축과 같은 정도가)시간 확장되며, 그 중심은(제1a도의 인코더내 측면 시간 확장과 같은 정도로)시간이 압축된다.

변조기(1332)는 5.0㎒의 반송파 f_c에서 디코더(1330)로부터의 신호를 진폭 변조한다. 상기 진폭이 변조된 신호는 후에 낮은 측파대를 제거하기 위해 5.0㎒의 차단 주파수를 갖는 필터(1334)에 의해 고역 통과 여파된다. 필터(1334)로부터의 출력 신호에서, 5.0 내지 6.2㎒의 중심 판넬 주파수가 재생되며, 5.0내지 5.2㎒의 측면 판넬 주파수가 재생된다. 필터(1334)로부터의 신호는 가산기(1336)에 인가된다.

압축기(1328)로부터의 신호 NTSCH는 신호 YH,IH 및 QH를 발생하기 위해 색도 하이로부터 휘도 하이를 분리하도록 유니트(1340)에 인가된다. 이것은 제18도의 배열에 의해서 수행될 수 있다.

유니트(1324)로부터의 신호 N은, 분리기(1340)와 유사하며 제8도에 도시된 형태의 장치를 사용할 수 있는 휘도-색도 분리기(1342)에 의해 그 구성 휘도 및 색도 성분 YN,IN 및 QN으로 분리된다.

신호 YH,IH,QH 및 YN,IN,QN은 Y-I-Q 포맷 디코더(1344)에 대한 입력으로서 제공되며, 상기 디코더는 휘도 및 색도 성분을 와이드 스크린 포맷으로 디코드 한다. 상기 측면 판넬 로우는 시간 확장되며, 그 중심 판넬은 시간 압축되며, 그 측면 판넬 하이는 그 측면 판넬 로우에 가산되며, 그 측면 판넬은 제14도의 원리를 이용하여 10-화소 중첩 영역에서 중심 판넬로 분리된다. 디코더(1344)의 세부점은 제19도에 도시된다.

신호 YF′는 가산기(1336)에 결합되는데 여기서 상기 신호는 필터(1334)로부터의 신호와 합산된다. 이 처리에 의해서 재생되었으며 확장된 고주파 수평 휘도 상세 정보는 디코드 휘도 신호 YF′에 가산된다.

신호 YF′,IF′ 및 QF′는 변환기(1350,1352,1354)에 의해 비월에서 순차 주사 포맷으로 변환된다. 휘도 순차 주사 변환기(1350)는 포맷 디코더(1360)로부터의 “헬퍼(helper)” 휘도 신호 YT에 응답하며, 상기 디코더는 인코드된 “헬퍼” 신호 YTN을 디코드한다. 디코더(1360)는 와이드 스크린 포맷으로 신호 YTN을 디코드하며, 제17도와 비스한 구성을 나타낸다.

I 및 Q 변환기(1352,1354)는 손실 순차 주사 라인 정보를 발생하기 위해서 한 프레임이 떨어진 라인을 일시적으로 평균화하여 비월에서 순차 주사 신호를 변환한다. 이것은 제20도에 도시된 형태의 장치에 의해 실시된다.

휘도 순차 주사 변환기 유니트(1350)는, 신호 YT가 제21도의 장치에 의해 도시된 바와 같이 가산되는 것을 제외하고는, 제20도에 도시된 것과 비슷하다. 이 유니트에서 “헬퍼”신호 샘플, YT는 손실 순차 주사 화소 샘플의 재구성을 돕기 위해 일시적 평균치에 가산된다. 완전한 일시적 세부 사항은 인코드된 라인차 신호(인코딩후, 750㎒)에 포함된 수평 주파수의 대역내에서 재생된다. 이 수평 주파수 신호 대역 이상에서, Y는 제로이며, 미싱 샘플(missing sample)이 일시적 평균화에 의해 재구성된다.

와이드 스크린 순차 주사 신호 YF,IF 및 QF는, 비디오 신호 처리기 및 매트릭스 증폭기 유니트(1364)에 인가되기 전에 디지탈-아날로그 변환기(1362)에 의해 아날로그 형태로 변환된다. 유니트(1364)의 비디오 신호 처리기 성분은 신호 증폭, DC 레벨 시프트, 피킹, 명도 제어, 콘트라스트 제어 및 다른 종래의 비디오 신호 처리 회로를 구비한다. 매트릭스 증폭기(1364)는 칼라 화상 표시 비디오 신호 R,G,B를 발생하기 위해 휘도 신호 YF를 칼라 차 신호 IF 및 QF와 결합시킨다. 이 칼라 신호는 유니트(1364)내 디스플레이 드라이버 증폭기에 의해 와이드 스크린 칼라 화상 디스플레이 장치(1370), 예를 들면 와이드 스크린 키네스코프(widescreen kinescope)를 직접 구동하기 위해 적합한 레벨로 증폭된다.

제6도는 광대역 와이드 스크린 YF로부터 신호 YE,YO,YH를 발생하기 위해 제1a도의 처리기(18)에 구비된 장치를 도시한다. 신호 YF″는, 감산 결합기(612)의 입력에 인가되는 저주파 휘도 신호 YL을 발생하기 위해 700㎑의 차단 주파수를 갖는 입력 필터(610)에 의해 수평으로 저역 통과 여파된다. 신호 YF″는, 필터(610)의 신호 처리 지연을 보상하기 위해 유니트(614)에 의해 지연된 후에 또 다른 결합기(612)의 입력에 그리고 시간 디-멀티플렉싱(de-multiplexing)장치(616)에 인가된다. 지연된 신호 YF″및 여파된 신호 YL을 결합시키는 것은 결합기(612)의 출력에서 고주파 휘도 신호 YH를 발생한다.

지연된 신호 YF″ 및 신호 YH,YL은 디-멀티플렉싱 장치(616)의 분리 입력에 인가되며, 상기 장치는 신호 YF″,YH,YL을 각각 처리하기 위한 디-멀티플렉싱(DEMUX) 유니트(618,620,621)을 구비한다. 디-멀티플렉싱 장치(616)의 세부점은 제8도를 참고로 설명된다. 디-멀티플렉싱 유니트(618,620,621)는 제3,4도에 도시된 바와 같이, 폴 대역폭 중심 판넬 신호 YC, 측면 판넬 하이 신호 YH 및 측면 로우 신호 YL′을 각각 유도한다.

신호 YC는 신호 YE를 발생하기 위해 시간 확장기(622)에 의해서 시간이 확장된다. 신호 YC는 좌측 및 우측 수평 전체 주사 영역에 대해 롬을 떠나기 전에 충분한 중심 확장 요소로 시간이 확장된다. 중심 확장 요소(1.19)는 제3도에 도시된 바와 같이 신호 YE의 요구된 폭(화소 15 내지 740)대 신호 YC의 폭(화소 75 내지 680)의 비이다.

신호 YL′은 신호 YO를 발생하기 위해 시간 압축기(628)에 의해 측면 압축 요소로 압축된다. 측면 압축 요소(6.0)는 제3도에 도시된 바와 같이 신호 YL′에 대응하는 부분의 폭(예를들면, 좌측 화소 1-84) 대신호 YO의 요구된 폭(예를들면, 좌측 화소 1-14) 비이다. 시간 확장기(622,624,626) 및 시간 압축기(628)는 후술되겠지만, 제12도에 도시된 바와 같은 형태가 될 수 있다.

신호 IE,IH,IO 및 QE,QH,QO는, 신호 YE,YH 및 YO가 제6도의 장치에 의해 발생되는 것과 유사하게 신호 IF″ 및 QF″로부터 각각 발생된다. 여기서 제7도가 참조되는데, 상기 도면은 신호 IF″로부터 신호 IE,IH 및 IO를 발생하기 위한 장치를 도시한다. 신호 QE,QH 및 QO는 그와 유사한 방법으로 신호 QF″로부터 발생된다.

제7도에서, 광대역 와이드 스크린 신호 IF″는 유니트(714)에 의해 발생된후, 디-멀티플렉싱 장치(716)에 결합되며 고주파 신호 IH를 발생하기 위해 감산 결합기(712)내 저역 통과 필터(710)로부터의 저주파 신호 IL과 감산 결합된다. 지연된 신호 IF″와 신호 IH,IL은, 신호 IC,IH 및 IL′를 발생하기 위해 디-멀티프렉싱 장치(716)와 결합된 디-멀티플렉서(718,720,721)에 의해 각각 디-멀티플렉스된다. 신호 IC는 신호 IE를 발생하기 위해 확장기(722)에 의해 시간이 확장되며 신호 IL′은 신호 IO를 발생하기 위해 압축기(728)에 의해 시간이 압축된다. 신호 IC는 설명된 바와같은 신호 YC에 사용된 것과 유사하게 중심 확장 요소로 확장되며, 신호 IL′은 설명된 바와 같이 신호 YL′에 사용된 것과 유사하게 측면 압축 요소로 압축된다.

제8도는 제6도의 장치(616)와 제7도의 장치(716)에 사용되는 디-멀티플렉싱 장치(816)를 도시한다. 제8도의 장치는 제6도의 디-멀티플렉서(616)와 관련하여 도시된다. 입력 신호 YF″는 화상 정보를 규정하는 754개의 화소를 포함한다. 화소(1-84)는 좌측 판넬을 규정하며, 화소(671-754)는 우측 판넬을 규정하며, 화소(75-680)는 좌측 및 우측 판넬과 약간 중첩되는 중심 판넬을 규정한다. 신호 IF″ 및 QF″는 그와 유사한 중첩을 표시한다. 후술되겠지만, 이러한 판넬 중첩은 경계 아티팩트(boundary artifacts)를 제거하기 위해 수상기상의 중심 및 측면 판넬의 결합(분할)을 용이하게 한다.

디-멀티플렉싱 장치(816)는 좌측, 중심 및 우측 판넬 정보와 결합된 제1, 제2 및 제3 디-멀티플렉서(DEMUX) 유니트(810,812,814)를 구비한다. 각각의 디-멀티플렉서 유니트는 입력 “A”를 갖는데 그 입력으로 신호 YH,YF″ 및 YL이 인가되며, 입력 “B”를 갖는데 그 입력으로 블랭킹 신호(BLK)(blanking signal)가 인가된다. 블랭킹 신호는 예를들면 논리 0 레벨 또는 접지 상태가 된다.

유니트(810)는 유니트(810)의 신호 선택 입력(SEL)이 좌측 판넬 화소 소자(1-84) 및 우측 판넬 화소 소자(671-754)가 존재한다는 것을 나타내는 계수 비교기(817)로부터 제1제어 신호를 수신한다. 한편, 계수 비교기(817)로부터의 제2제어 신호는 입력 A의 신호 YH가 아니라 입력 B의 BLK 신호가 유니트(810)의 출력에 결합되게 한다.

유니트(814) 및 계수 비교기(820)는 신호 YL로부터 측면 판넬 로우 신호 YL′을 유도하기 위해 유사한 방식으로 작동한다. 유니트(812)는 계수 비교기(818)로부터의 제어 신호가 중심 판넬 화소(75-680)의 존재를 나타날때 중심 판넬 신호 YC를 발생하기 위해 그 입력 A로부터 출력으로 신호 YF″를 결합한다.

계수 비교기(817,818 및 820)는, 색도 부반송파 주파수(4×f_sc)의 4배인 클럭 신호와 비디오 신호 YF″로부터 유도된 수평 라인 동기 신호 H에 응답하는 카운터(822)로부터의 펄스 출력 신호에 의해 비디오 신호 YF″와 동기된다. 카운터(822)로부터의 각 출력 펄스는 수평 라인을 따라 화소 위치에 대응한다. 카운터(822)는 시간 T_HS에서부의 진행 수평 동기 펄스의 시작에서 수평 블랭킹 간격의 끝까지 100개의 화소에 대응하는 -100 계수의 초기 오프셋을 표시하며, 이 시간에 화소 1은 수평 라인 표시 간격의 온셋에서 나타난다. 따라서 카운터(822)는 라인 표시 간격의 온셋에서 계수 “1”을 나타낸다. 다른 카운터 장치 역시 개발될 수 있다. 디-멀티플렉싱 장치(816)에 의해 사용되는 원리는, 제1a도의 측면-중심 판넬 결합기(28)에 의해 수행되는 역신호 결합 동작을 수행하기 위해 멀티플렉싱 장치에 인가될 수 있다.

제9도는 제1a도의 인코더(31,60)내 변조기(30)의 세부점을 도시하다. 제9도에서, 신호 IN 및 QN은 색도부반송파비(4 ×f_sc)의 4배로 나타나며 랫치(910,912)의 신호 입력에 인가된다. 랫치(910,912)는 4 ×f_sc클럭 신호를 수신하여 신호 IN 및 QN으로 전송하며, 랫치(910)의 반전 스위칭 신호 입력과 랫치(912)의 비 반전 스위칭 신호 입력에 인가되는 2 ×f_sc스위칭 신호를 수신한다.

랫치(910,912)의 신호 출력은 신호 I 및 Q가 번갈아 나타나는 신호 출력 라인으로 결합되며 비반전 랫치(914) 및 반전 랫치(916)의 신호 입력에 인가된다. 이러한 랫치들은 4 ×f_sc비로 클럭되며, 반전 및 비반전 입력에서 색도 부반송파 주파수 f_sc로 스위칭 신호를 수신한다. 비반전 랫치(914)는 정의 극성 신호 I 및 Q의 출력 교류 순차를 발생하며, 반전 랫치(916)는 부의 극성 I 및 Q 신호 즉, -I,-Q의 출력 교류 시퀀스를 발생한다.

랫치(914,915)의 출력은 신호 출력 라인에서 결합되며, 신호 CN을 구성하는 상호 반대의 극성쌍들(polaritypair) -I,-Q 등의 쌓인 I 및 Q신호의 교류 시퀀스가 상기 라인상에서 발생한다. 이 신호는, Y+I,Y+Q,Y-I,Y-Q,Y+I,Y+Q 등의 형태의 NTSC 인코드된 신호 C/SL을 발생하기 위해 휘도 신호 YN의 여파된 변형과 유니트(36)내에서 결합되기 전에 필터(32)에 의해 여파된다.

제10도는 가중 계수 a1-a9를 조정하므로 V-T대역 통과, V-T대역 정지 또는 V-T저역 통과 구성을 나타내는 수직-일시적(V-T)필터를 도시한다. 제10a도의 표는 상술된 시스템에서 사용되는 V-T대역 통과 및 대역 정지 필터 구성과 결합된 가중 계수를 나타낸다. 제1a도의 필터(34)와 같은 H-V-T대역 정지 필터와 제13도의 디코더 시스템내에 포함되는 것과 같은 H-V-T대역 통과 필터는 제10b도에 도시된 바와같은 V-T대역 정지 필터(1021) 및 수평 저역 통과 필터(1020)의 조합과, 제10c도에 도시된 바와같은 V-T 대역 통과 필터(1031)와 수평 대역 통과 필터(1030)의 조합을 구비한다.

제10b도의 H-V-T대역 정지 필터에서, 수평 저역 통과 필터(1020)는 주어진 차단 주파수를 나타내며 여파된 저주파 신호 성분을 제공한다. 이 신호는 고주파 신호 성분을 발생하기 위해 지연 유니트(1022)로부터의 입력 신호의 지연된 변형과 결합기(1023)내에서 감산 결합된다. 저주파 성분은, H-V-T대역 정지 여파된 출력 신호를 제공하기 위해 가산 결합기(1025)에 인가되기 전에 회로망(1024)에 의해 하나의 프레임 지연에 종속된다. V-T필터(1021)는 제10a도에 도시된 V-T대역 정지 필터 계수를 표시한다.

제13도의 디코더에 포함된 것과 같은 H-V-T대역 통과 필터는, 제10b도의 테이블에 표시된 V-T대역 통과 필터 계수를 갖는 V-T대역 통과 필터(1031)와 종속 접속(cascade)되었으며, 주어진 차단 주파수를 갖는 수평 대역 통과 필터(1030)을 구비하는 것으로 제10c도에 도시된다.

제10도의 필터는, 각각의 탭(t_l내지 t₉)에 연속 신호 지연을 제공하며, 전체 필터 지연을 제공하기 위한 다수의 종속 접속된 메모리 유니트(M)(1010a-1010h)를 구비한다. 상기 탭에 의해 전달된 신호는 멀티플라이어(1012a-1012i)의 한 입력에 인가된다. 멀티플라이어 각각의 또다른 입력은 수행되는 여파 처리의 특성에 따라 전술된 가중치(a1-a9)를 수신한다. 상기 여파 처리의 특성은 메모리 유니트(1010a-1010b)에 의해 분리된 지연을 나타낸다.

수평 규격 필터(Horizontal dimension filter)는 화소 저장 메모리 소자를 사용하여 전체 필터 지연은 하나의 수평 화상 라인(1H)의 시간 간격보다 짧게 된다. 수직 규격 필터는 라인 저장 메모리 소자를 배타적으로 사용하며, 일시적 규격 필터는 프레임 저장 메모리 소자를 배타적으로 사용한다. 따라서 H-V-T 3-D 필터는 화소(＜1H), 라인(1H) 및 프레임(＞1H) 저장 소자를 구비하며, V-T 필터는 메모리 소자의 후자의 두 형태만을 구비한다. 소자(1012a-1012i)로부터의 가중된 탭(상호 지연된) 신호는 여파된 출력 신호를 발생하기 위해 가산기(1015)에 결합된다.

이러한 필터는 비반복적(non-recursive)이며, 유한 임펄스 응답(FIR)필터이다. 메모리 소자에 의해 제공된 지연의 특성은 여파되는 신호의 형태와 이 예에서, 휘도, 색도 및 측면 판넬 하이 신호 사이에서 허용될 수 있는 크로스토크의 양에 따라 달라진다. 필터 차단 특성은 종속 접속된 메모리 소자의 수를 증가시키므로 더 샤프하게 된다.

제10d도는 제1a도의 회로망(16)의 분리된 필터중 하나를 표시하며, 신호-탭(t₁-t₅)으로부터 신호를 수신하기 위해 지정된 각각의 가중치 요소(a1-a5)를 갖는 멀티플라이어(1042a-1042e)와 종속 결합된 메모리(지연) 유니트(1040a-1040d)를 구비한다. 또한 출력 신호를 발생하기 위한 멀티플라이어(a1-a5)로부터의 가중된 신호를 합산하는 신호 결합기(1045)가 구비된다.

제11a 및 11b도는 제1a도의 하이 프레임간의 평균기(38)의 세부점을 도시한다. 하이 평균기(38)는 약 1.5㎒의 차단 주파수를 갖는 입력 수평 저역 통과 필터(1110)을 구비하며, 상기 필터는 신호 C/SL을 수신한다. 입력 신호 C/SL의 저주파 성분은 가산기(1120)에 인가되기 전에 유니트(1114)에 의해 262H가 지연 된다. 신호 C/SL의 고주파 성분은 신호 N을 발생하기 위해 가산시(1120)에 인가되기 전체 V-T필터(1116)에 의해 처리된다. 필터(1116)는 한쌍의 262H 지연 소자(1122,1124)를 구비하며 가중치 계수(a1,a2 및 a3)와 결합된 멀티플라이어(1125,1126,1127)가 도시된 제11b도에 나타난다. 상기 멀티플라이어 출력은 C/SL 하이 타임 평균 신호를 발생하기 위해 가산기(1130)에 인가된다. 가중치 계수 a2는 일정하게 유지되지만, 계수 a1 및 a3는 한 필드에서 다음 필드로 1/2과 0사이에서 교번된다. 계수 a1은 계수 a3가 0 및 1/2값을 나타낼 때 값 1/2 및 0을 나타낸다.

제13도는 제6 및 7도의 시간 확장기 및 압축기에 대해 사용되는 라스터 맵핑 장치(raster mapping apparatus)를 도시한다. 여기서, 맵핑 처리를 도시하는 제12a도의 파형이 참조된다. 제12a도는 화소(84 및 670) 사이의 중심부를 갖는 입력 신호 파형 S를 도시하며 상기 신호는 시간 확장 처리에 의해 출력 파형 S의 화소 위치(1 내지 754)로 맵핑된다. 파형 S의 단부점 화소(1 및 670)는 파형 W의 단부점 화소(1 및 754)로 직접 맵된다.

중간 화소는 시간 확장으로 인해 1:1로 직접 맵되지 않으며, 이런 경우에 정수로 맵되지 않는다. 후자의 경우가 입력 파형 S의 화소 위치(85,33)가 출력 파형 W의 정수 화소 위치(3)에 대응할 때 예시된다. 따라서 신호 S의 화소 위치(85,33)은 정수부(85)와 소수부 DX(0.33)을 포함하며, 파형 W의 화소 위치(3)는 정수부(3)와 분수부(0)를 포함한다.

제12도에서 4 ×fsc 비로 작동하는 화소 카운터(1210)는 출력 라스터의 화소 위치(1...754)를 표시하는 출력 기록 어드레스 신호 M을 제공한다. 신호 M은 PROM(프로그래머블 리드 온리 메모리)(1212)에 인가되며 상기 PROM은 수행되는 라스터 맵핑의 특성, 예를들면 압축 또는 확장에 따라 프로그램된 값을 포함하는 룩업 테이블(look-up table)을 구비한다. 신호 M에 응답하여, PROM(1212)은 정수를 나타내는 출력 리드 어드레스와, 제로 이상이며 일미만의 분수를 나타내는 출력 신호 DX를 제공한다. 6비트 신호 DX(2⁶=64)의 경우에, 신호 DX는 분수부 0,1/64,2/64,3/64,...63/64를 나타낸다.

PROM(1212)은 신호 N의 지정된 값의 함수로서 비디오 입력 신호 S의 확장 또는 압축을 허용한다. 따라서 판독 어드레스 신호 N의 프로그램된 값 및 분수부 신호 DX의 프로그램된 값을 화소 위치 신호 M의 정수값에 응답하여 제공된다. 신호 확장을 위해서, PROM(1212)은 신호 M보다 낮은 비로 신호 N을 발생하기 위해 배치된다. 역으로, 신호 압축을 위해서, PROM(1212)은 신호 M보다 큰비로 신호 N을 제공한다.

비디오 입력 신호 S는 비디오 입력 신호의 상호 지연된 변형인 비디오 신호 S(N+2), S(N+1) 및 S(N)을 발생하기 위해 종속 접속된 화소 지연 소자(1214a,1214b 및 1214c)이 지연된다. 이 신호는, 공지된 바와 같이, 각각의 이중 포트 메모리(1216a 내지 1216d)의 비디오 신호 입력에 인가된다. 신호 M은 메모리(1216a 내지 1216d)의 각각의 라이트 어드레스 입력에 인가되며, 신호 N은 메모리(1216a 내지 1216d)의 각각의 리드 어드레스 입력에 인가된다.

신호 M은 입사 비디오 신호 정보가 메모리로 기록되는 장소를 결정하며, 신호 N은 어떤 값이 메모리로부터 판독되는지를 결정한다. 상기 메모리는 하나의 어드레스로 기록될 수 있으며 동시에 또다른 어드레스를 판독할 수 있다. 메모리(1216a 내지 1216d)로부터의 출력 신호 S(N-1), S(N), S(N+1) 및 S(N+2)는, 어떻게 PROM(1212)가 프로그램되는가의 함수인 메모리(1216a 내지 1216d)의 판독/기록 작용에 따라 시간이 확장된 또는 시간이 압축된 포맷을 나타낸다.

메모리(1216a 내지 1216d)로부터의 신호 S(N-1), S(N), S(N+1) 및 S(N+2)는 피킹 필터(peaking filter)(1220,1222), PROM(1225) 및 두개의 점 선형 보간기(two point linaer interpolator)(1230)를 구비하는 네개의 점 선형 보간기에 의해 처리되며, 그 세부 사항은 제12b 및 12c도에 도시된다. 피킹 필터(1220,1222)는, 피킹 신호 PX를 수신하는 것은 물론, 도시된 바와 같이, 신호 S(N-1), S(N), S(N+1) 및 S(N+2)를 구비하는 신호 그룹으로부터 세개의 신호를 수신한다. 피킹 신호 PX의 값은 제12d도에 도시된 바와 같이 신호 DX 값의 함수로서 제로로부터 일까지 변한다. PROM(1225)은 룩업 테이블을 구비하며 주어진 값DX에 응답하여 주어진 값 PX를 발생하기 위해 프로그램된다.

피킹 필터(1220,1222)는 피크된 상호 지연 비디오 신호 S′(N)과 S′(N+1)을 신호 DX를 수신하는 두 개의 점 선형 보간기(1230)에 제공된다. 보간기(1230)는 (압축된 또는 확장된) 비디오 출력 신호 W를 제공하며, 여기서 출력 신호는 다음식으로 의해 정의 된다.

W=S′(N)+DX[S′(N+1)-S′(N)]

상술된 네 개의 점보간기 및 피킹 함수는 고주파 세부점의 양호한 해상도를 갖는(sinx)/x보간에 근사한다.

제12b도는 피킹 필터(1220,1222) 및 보간기(1230)의 세부점을 도시한다. 제12b도에서, 신호 S(N-1), S(N), S(N+1) 은 피킹필터(1220)내 가중치 회로(1240)에 인가되며 상기 필터에서 이 신호는 피킹계수 -1/4,1/2 및 -1/4로 가중된다. 제12C도에 도시된 바와 같이, 가중치 회로(1240)는 신호 S(N-1), S(N), S(N+1) 및 을 피킹 계수 -1/4, 1/2 및 -1/4로 증배시키기 위해 멀티플라이어(1214a 내지 1241c)를 구비한다.

멀티플라이어(1241a 내지 1241c)로부터의 출력 신호는 피크된 신호 P(N)을 발생하기 위해 가산기(1242)에서 합산되며, 상기 신호(PN)는 피크된 신호 S′(N)을 발생하기 위해 가산기(1244)내 신호 S(N)과 합산되는 피크된 신호를 발생하기 위해 멀티플라이어(1243) 내 신호 PX로 증배된다. 피킹 필터(1222)는 유사한 구조 및 동작을 표시한다.

두 개의 점 보간기(1230)에서, 신호 S′(N)은 멀티플라이어(1243)내의 신호 DX에 의해 증배되는 다른 신호는 발생하기 위해 감산기(1232)내의 신호 S′(N+1)로부터 감산된다. 멀티플라이어(1234)로부터의 출력 신호는 출력 신호 W를 발생하기 위해 가산기(1236)내의 신호 S′(N)과 합산된다.

평균기-차발생기 유니트(1324)의 세부점은 제15도에 도시된다. 신호 NTSCF는 “로우”성분을 발생하기 위해 유니트(1510)로부터 저역 통과 여파되며, 상기 성분을 신호 NTSCF는 “하이”성분을 발생하기 위해 유니트(1512)내 신호 NTSCF와 결합된다. 이성분은 평균 출력(+)의 평균된 하이 성분 NH와, 차 출력(-)의 신호 M을 발생하기 위해 유니트(1513)에 의해 평균(가산 결합)되며 차가 발생(감산 결합)된다. 성분 NH는, 신호 N을 발생하기 위해 필터(1510)로 부터의 지연된 출력 신호와 가산기(1514)내에서 합산된다.

제16도는 제15도의 유니트(1513)의 세부점을 도시한다. 제16도는, 인버터(1610,1612) 및 가산기(1614)가 도시된 바와 같이 가산된 것을 제외하고는, 전술된 제11b도의 장치와 유사하다.

제17도는 제13도의 유니트(1330)의 세부점을 도시하며, 신호 Z는 분리된 휘도 하이 측면 및 중심 신호 YHO 및 YHE를 제공하는 측면-중심 분리기(디멀티플랙서)(1710)에 인가되며, 상기 신호는 제1a도의 인코더에서 압축 및 확장된다. 이 신호는, 진폭 변조기(1332)에 인가되기 전에 유니트(1716)에 의해 분리되는(예를들면, 제14도의 시스템에 의해 실시되는 바와같이)휘도 하이 측면 및 중심 신호 YHS 및 YHE를 발생하기 위해, 이미 논의된 맵핑 기술을 사용하여 유니트(1712,1714)가 시간 확장되며 시간 압축된다.

제18도에서, 전술된 바와같이, 세부사항은 NTSCH에 대한 휘도-색도 분리기(1340) 및 N에 대한 색도-휘도 분리기(1342)가 도시된다. 이 도면에서, 제10C도의 구성과 3.58 ±0.5㎒통과 대역을 갖는 H-V-T 대역 통과 필터(1810)는 신호 NTSCH를 감산 결합기(1814)에 전달하며, 상기 결합기(1814)는 변환 시간 평균 지연(1812)를 통해 통과된 후에 신호 NTSCH를 수신한다. 분리된 휘도 하이 신호 YH는 결합기(1814)의 출력에서 나타난다. 필터(1810)로부터의 상기 여파된 NTSCH 신호는 색도 하이 IH 및 QH를 발생하기 위해 색도 부반송파 신호 SC에 응답하여 복조기(1816)에 의해 구적 복조된다.

디코너(1344)의 세부점을 도시하는 제19도에서, 신호 YN, IN 및 QN은 측면-중심 판넬 신호 분리기(시간 디-멀티플랙서)(1940)에 의해 압축된 측면 판넬 로우 YO, IO, QO로 그리고 확장된 중심 판넬 신호 YE, IE, QE로 분리된다. 디멀티플랙서(1940)는 전술된 제8도의 디멀티플랙서(816)의 원리를 사용할 수 있다.

신호 YO, YI 및 QO는, 복구된 측면 판넬 로우 신호 YL,IL,QL로 표시된 바와같이 와이드 스크린 신호내 측면 판넬 로우의 원래 공간 관계를 복구하기 위해 시간 확장기(1942)에 의해 측면 확장 요소(제1a도의 인코더내 측면 압축 요소에 대응하는)에 의해 시간이 확장된다. 비슷하게, 측면 판넬에 대한 룸을 만들기 위해, 중심 판넬 신호 YE,IE 및 QE는, 중심 판넬 신호 YC,IC 및 QC로 표시된 바와같이, 와이드 스크린 신호내 중심 판넬 신호의 원래의 공간 관계를 복구하기 위해 시간 확장기(1944)에 의해 중심 압축 요소(제1a도의 인코더내 중심 확장 요소에 대응하는)에 의해 시간이 압축된다. 압축기(1944) 및 확장기(1942)는 전술된 바와같이 제12도에 도시된 형태가 될 수 있다.

공간적으로 복구된 측면 판넬 하이 YH,IH 및 QH는 재구성된 측면 판넬 신호 YS,IS 및 QS를 발생하기 위해 결합기(1946)에 의해 공간적으로 복구된 측면 판넬 로우 YL,IL 및 QL과 결합된다. 이 신호는 완전히 재구성된 와이드 스크린 휘도 신호 YF′ 및 완전히 재구성된 와이드 스크린 칼라 차 신호 IF′ 및 QF′를 형성하기 위해 분리기(1960)에 의해 재구성된 중심 판넬 신호 YC,IC 및 QC로 분리된다. 측면 및 중심 판넬 신호 성분의 분리는, 제14도에 도시된 분리기(1960)의 계속되는 설명에서 알 수 있듯이, 중심 및 측면 판넬 사이의 경계에서 가상적으로 가시 심(visible seam)제거하는 방식으로 수행된다.

제20도에서는 변환기(1352,1354)의 세부점이 도시된다. 비월 신호 IF′(또는 QF′)는 이중 포트 메모리(2020)의 입력에 인가되기 전에 소자(2010)에 의해 263H가 지연된다. 이 지연된 신호는 가산기(2014)내의 입력 신호에 가산되기전에 소자(2012)에 의해 부가적으로 262H가 지연된다. 가산시(2014)로부터의 출력 신호는 이중 포트 메모리(2018)의 입력으로 인가되기 전에 이분할 회로망(divide-by-two network)(2016)으로 결합된다. 메모리(2020,2018)은 8 ×fsc 비로 데이터를 판독하며 4 ×fsc 비로 데이터를 기록한다. 메모리(2018,2020)로부터의 출력은 출력 시퀀스 주사 신호 IF(QF)를 발생하기 위해서 멀티플랙서(MUX)(2020)에 인가된다. 비월 입력 신호의 파형 표시(화소 샘플 C와 X로 지정된 두 개의 라인)와 화소 샘플 C 및 X를 포함하는 시퀀스 주사 출력 신호가 도시된다.

제21도는 제13도의 신호 YF′에 대한 변환기(1350)로서 사용하기 위한 장치를 도시한다. 비월된 신호 YF′는 도시된 바와같이 가산기(2114)내에서 결합된기 전에 소자(2110,2112)에 의해 지연된다. 소자(2110)로부터의 지연된 신호는 이중 포트 메모리(2120)에 인가된다. 가산기(2114)로부터의 출력 신호는 이분할 회로망(2116)에 결합되며, 그 출력은 가산기(2118)내 신호에 가산된다. 가산기(2118)로부터의 출력은 이중 포트 메모리(2122)에 인가된다. 메모리(2120,2122)는 4 ×fsc 비로 기록하며 8 ×fsc 비로 판독하며, 시퀀스 주사 신호 YF를 발생하는 멀티플랙서(2124)에 출력 신호를 제공한다.

제14도는, 제19도의 분리기(1960)로서 사용하기 위한 측면 판넬-중심 판넬 분히 장치를 도시한다. 제14도에서, 상기 분리기는, 구성 및 액티브이 회로망(1410)에 유사한 Q신호 분리기(1430) 및 I신호 분리기(1420)은 물론, 측면 판넬 휘도 성분 YS 및 중심 판넬 휘도 신호 성분 YC로부터 풀 대역폭 휘도 신호 YF′를 발생하기 위해 회로망(1410)을 구비하는 것으로 도시한다. 중심 판넬 및 측면 판넬은 여러 화소, 예를 들면 10개의 화소에 의해 의도적으로 중첩된다. 따라서 중심 및 측면 판넬 신호는, 분리하기 전에 신호 인커딩 및 전송 처리를 통해 여러 여분 화소(several redundant pixels)를 공유한다.

와이드 스크린 수상기에서, 중심 및 측면 판넬은 그 각각의 신호로부터 재구성되지만, 시간 확장 때문에, 시간 판넬 신호상에서 수행되는 여파 및 시간 압축, 측면 및 중심 판넬 경계의 여러 화소는 손상되거나 왜곡된다. 중첩 영역(OL) 및 손상된 화소(CP:해상도가 약간 과장된)는 제14도의 신호 YS 및 YC와 결합된 파형으로 표시된다. 판넬이 중첩 영역을 갖지 않으면, 손상된 화소는 서로에 대해 접하게 되며, 심(seam)은 눈에 보이게 된다. 10화소폭의 중첩 영역은 3 내지 5개의 손상된 경계 화소를 발생하기에 충분히 넓게 된다.

여분의 화소로 중첩 영역내 측면 및 중심 판넬의 혼합이 가능하다. 멀티플라이어(1411)는, 신호 YS가 신호 결합기(1415)에 인가되지 전에, 결합된 파형으로 표시되어, 중첩 영역내 가중치 함수 W에 의해 측면 판넬 신호 YS를 증배한다. 비슷하게, 멀티플라이어(1412)는, 신호 YC가 결합기(1415)에 인가되기 전에 결합된 파형으로 표시되어, 중첩 영역내 보상 가중치 함수(1-W)에 의해 중심 판넬 신호 YC를 증배한다. 이 가중치 함수는 중첩 영역상에서 선형 램프-형 특성을 나타내며 0와 1사이의 값을 갖는다. 가중한 후에, 측면 및 중심 판넬 화소는 각각의 재구성된 화소가 측면 및 중심 판넬 화소의 선형 결합이 되도록 결합기(1415)에 의해 합산된다.

가중치 함수는 중첩 영역의 가장 안쪽의 경계 근처에서 일에 접근하며, 가장 바깥쪽 경계에서 제로에 접근한다. 이것은 손상된 화소가 재구성된 판넬 경계상에 비교적 영향을 거의 미치지 않도록 한다. 예시된 선형램프형 가중치 함수는 이 요구 조건을 만족시킨다.

그러나, 상기 가중치 함수는 선형일 필요는 없으며, 곡선 또는 원형 즉, 1 및 제로의 가중점 부근의 비선형 가중치 함수가 사용될 수 있다. 이러한 가중치 함수는 예시된 형태의 선형 램프 가중치 함수를 여파하므로 쉽게 얻을 수 있다.

가중치 함수 W 및 1-W는 화소 위치의 입력 신호 표시 및 감산 결합기에 응답하는 룩업 테이블을 구비하는 회로망에 의해 쉽게 발생될 수 있다. 측면-중심 화소 중첩 위치가 알려지며, 따라서 상기 룩-업 테이블은 입력 신호에 응답하여, 가중치 함수 W에 대응하는 출력 값 0 내지 1을 제공하기 위해 프로그램된다. 입력 신호는 각각의 수평 라인 동기 펄스에 의해 동기된 카운터에 같은 것에 의해서 여러 가지 방법으로 발생될 수 있다. 상보형 가중치 함소 1-W는 1(unity)에서 가중치 함수 W를 감산하므로 발생될 수 있다.

제22도는 제1a도내 신호 YF에 대한 시퀀스 주사대 비월 변환기(17c)로서 사용하기 적당한 장치를 도시한다. 제22도는 제2a도에 도시된 바와 같이, 수직(V) 및 일시적(T) 평면내의 샘플 A,B,C 및 X로 시퀀스 주사 입력 신호 YF의 일부에 대한 다이어그램을 도시한다. 시퀀스 주사 신호 YF는 샘플 B로부터 상대적으로 지연된 샘플 X 및 A를 발생하기 위해서 각각의 소자(2210 및 2212)를 통해 525H로 지연된다. 샘플B 및 A는 이분할 회로망(2216)에 인가되기 전에 가산기(2214)에서 합산된다.

회로망(2216)으로부터의 출력신호는 신호 YT를 발생하기 위해 회로망(2218)내에서 샘플 X와 감산 결합된다. 이 신호는 스위치(2220)의 한 입력에 인가되는데, 상기 신호는 비월된 수평 라인 주사비로 두 번 동작한다.

스위치(2220)의 또다른 입력은 지연(2210) 출력으로부터 지연된 신호 YF를 수신한다. 스위치(2220)의 출력은 이중 포트 메모리(2222)에 인가되며 상기 메모리는 출력에서 비월형태로 신호 YF′ 및 YT를 발생하기 위해 4 ×fsc비로 판독하며 8 ×fsc 비로 기록하는 이중 포트 메모리(2222)에 인가된다.

제23도는 제1a도의 변환기(17a,17b)도에 사용하기에 적합한 장치를 도시한다. 제23도에서, 시퀀스 주사 신호 IF(또는 QF)는 비월 출력 신호 IF′(또는 QF′)를 발생 하기 위해 4 ×fsc 비로 판독되며 8 ×fsc 비로 기록 하는 이중 포트 메모리(2312)에 인가되기 전에 525H 지연 소자(2310)으로 인가된다. 샘플 C 및 X와 결합된 제1 및 제2라인을 갖는 시퀀스 주사 입력 신호와 비월 출력 신호(H/2비로 신장된 샘플 C를 갖는 제1라인)을 나타낸는 파형이 도시된다. 이중 포트 메모리(2312)는 신장된 형태로 입력신호의 제1라인 샘플(c)만을 출력시킨다.

제24도는 제1a도의 유니트(80)의 세부점을 도시한다. 신호 X 및 Z는 비 선형 진폭 압축기(2410 및 2412)의 어드레스 입력에 인가된다. 압축기(2410, 2412)는, 각각 요구된 비-선형 감마 압축 함수에 대응하는 프로그램된 값을 포함하는 룩업 테이블을 갖는 프로그래머블 리드-온리 메모리(PROM)이다. 이 함수는 유니트(2412)에 인접한 순간 입력 대 출력 응답으로 표시된다.

유니트(2410,2412)의 데이터 출력으로부터의 압축된 신호 X 및 Z는 신호 멀티플라이어(2412,2416)의 신호 입력으로 인가된다. 멀티플라이어(2414,2416)의 기준 입력은 상호 구적위상 관계로 각각의 교류 부반송파 신호 ASC를 수신한다. 즉, 신호 ASC는 사인 및 코사인 형태이다. 멀프플라이어(2414,2416)로부터의 출력 신호 구적 변조 신호 M을 발생하기 위해 결합기(2420)내에서 가산된다. 제13도의 디코더 장치에서, 압축된 신호 X 및 Z는 종래의 구적 복조 기술을 통해서 재생되며, 이 신호의 보상형 비-선형 진폭 확장은 PROM(2410,2412)의 값에 보수인 값으로 프로그램된 룩업 테이블로 결합된 PROM에 의해 수행된다.

Claims

제1형태의 화상 정보를 포함하는 텔레비젼형 신호(N)을 재공하기 위한 수단(28 내지 38)과, 저주파(YL) 및 고주파(YH) 화상 정보부를 갖는 제2형태의 보조 화상 정보를 포함하는 보조 신호를 제공하기 위한 수단(60 내지 64)과, 상기 보조 신호의 상기 고주파 화상 정보부의 큰 진폭 회전을 비선형적으로 압축하기 위한 수단(2410)과, 결합된 신호를 발생하기 위해 상기 압축된 고주파 정보와 상기 제1형태의 상기 화상 정보를 결합시키시 위한 수단(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 보조 신호의 상기 저주파 정보(YL)를 시간 압축하기 위한 수단(628)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 압축 수단(240)은 감마 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1형태의 상기 정보(N)는 와이드 스크린 텔레비젼 신호의 주판넬 성분이며, 상기 제2형태의 상기 정보(YL,YH)는 와이드 스크린 텔레비젼 신호의 측면판넬 성분인 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
화상 정보의 제1형태(N)를 포함하는 제1성분과 상기 정보의 제2형태(M)를 포함하는 보조 제2성분을 포함하는 텔레비젼형 신호 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2성분을 분리시키기 위한 수단(1324)과, 상기 제2성분의 고주파 정보를 비선형 진폭 확장 시키기 위한 수단(1326)과, 강기 제1성분(N)과 상기 제2성분의 상기 확장된 고주파 정보에 응답하여 화상 표시 비디오 신호를 발생시키기 위한 비디오 신호 처리수단(1328 내지 1364)을 구비하는 텔레비젼형 신호 수신 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1성분(N)은 와이드 스크린 텔레비젼 신호의 주판넬 화상 정보를 포함하며, 상기 제2성분(M)은 비표준 텔레비젼 화상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신 장치.
제5항에 있어서, 상기 확장 수단(1326)은 감마 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제5항에 있어서, 상기 보조 제2성분의 저주파 성분을 시간 확장 시키기 위한 수단(1542)를 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
측면 판넬 화상 정보 및 주판넬 화상 정보와, 표준 텔레비젼 화상의 화상 종횡비보다 큰 화상 종횡비를 가진 와이드 스크린 화상을 표시하는 텔레비젼 신호를 제공하기 위한 신호원(10)을 포함하는 텔레비젼형 신호 처리장치에 있어서, 상기 텔레비젼 신호에 응답하여 표준 종횡비 화상을 표시하는 정보를 포함하는 제1성분(N)을 발생하기 위한 수단(28,31,38)과, 상기 텔레비젼 신호에 응답하여 보조 텔레비젼 화상정보를 포함하는 보조 제2성분(X)을 발생하기 위한 수단(18,60,62,64)과, 상기 제2성분의 고주파 성분의 큰 진폭 회전을 비선형 압축하기 위한 수단(2410)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 제2성분(X)은 측면 판넬 화상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 보조 제2성분의 저주파 정보를 화상 과주사 영역으로 시간 압축하기 위한 수단(628)을 구비하는 것을 특징으로하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 제2성분의 상기 비선형 진폭 압축 고주파 정보는 색도 부반송파 이외의 교류부반송파(ASC)를 변조하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 시스템은, 수평 고주파 화상 세부 정보를 포함하는 개선된 화상 해상도를 발생하기 위해 수단을 구비하며, 상기 시스템은, 상기 제3성분의 큰 진폭 회전을 비선형 압축하기 위한 수단(2412)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 압축 수단(2412)은 감마 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제13항에 있어서, 상기 비선형 지폭 압축 제3성분(Z)은 색도 부반송파 이외의 교류 부반송파(ASC)를 변조시키는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제13항에 있어서, 비선형 지폭 압축 제2 (X) 및 제3 (Z)성분은, 변조된 신호를 발생하기 위해 색도 부반송파 이외의 교류 부반송파(ASC)를 구적 변조하며, 상기 시스템은, 결합된 신호를 발생하기 위해 상기 제1성분과 상기 변조된 신호를 결합하기 위한 수단(40)을 구비하여, 상기 시스템은 또한 상기 결합된 신호로 RF 반송파를 변조시키기 위한 수단(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제13항에 있어서, 상기 제2 (X) 및 제3 (Z)성분중 적어도 하나는 색도 부반송파가 아니라 교류 부반송파를 변조시키는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 제3성분(Z)는 수평 저주파 화상 정보를 제외한 수평 고주파 화상 상세 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제9항에 있어서, 상기 텔레비젼 신호(N) 및 상기 보조 제2성분(X)은 기저대 신호인 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1성분과 상기 압축된 제2성분에 응답하는 텔레비젼 신호 수신 수단(1324)과, 상기 제2성분을 비선형으로 진폭 확장시키기 위한 수단(1326)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
측면 판넬 화상 정보 및 주판넬 화상 정보와, 표준 텔레비젼 화상의 종횡비 보다 큰 화상 종횡비를 갖는 와이드 스크린 화상을 표시하며, 텔레비젼 신호는 표준 종횡비 텔레비젼 표시 정보를 포함하는 제1성분(N)과, 보조 텔레비젼 화상 정보를 포함하는 보조 제2성분(M)을 포함하는 텔레비젼 신호 수신장치에 있어서, 상기 제2성분의 고주파 진폭 회전을 비선형으로 확장시키기 위한 수단(1326)과, 상기 제1성분과 상기 상기 제2성분의 상기 확장된 고주파 정보에 응답하여 화상 표시 비디오 신호를 발생하는 비디오 신호 처리 수단(1328 내지 1364)을 구비하는 것을 특징으로하는 텔레비젼 신호 수신장치.
제21항에 있어서, 상기 제2성분(M)은 상기 측면 판넬 화상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제22항에 있어서, 상기 보조 제2성분의 저주파 정보를 시간 확장 하기 위한 수단(1942)을 구비하는 것을 특징으로하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제21항에 있어서, 상기 텔레비젼 신호는 수평 고주파 화상 세부 정보를 포함하며 개선된 화상 해상도를 발생하는 보조 제3성분(Z)을 포함하고, 상기 시스템은 상기 제3성분의 고주파 정보를 비선형으로 진폭 확장하기 위한 수단(1326)을 포함하는 것을 특징으로하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제21항에 있어서, 상기 확장 수단(1326)은 감마 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제24항에 있어서, 상기 제3성분(Z)은 수평 저주파 화상 정보를 제외한 수평 고주파 화상 정보를 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
표준 텔레비젼 화상의 화상 종횡비보다 큰 화상종횡비를 갖으며, 측면부 판넬 화상 정보 및 주판넬 화상 정보를 갖는 와이드 스크린 화상을 나타내는 텔레비젼형 신호 소스와, 상기 텔레비젼 신호에 응답하여 보조 화상 정보를 포함하는 보조 신호(X)를 발생하기 위한 수단(60 내지 64)과, 상기 보조 신호의 수평 고주파 정보의 큰 진폭 회전을 비선형 압축하기 위한 수단(2410)과, 상기 압축된 보조 신호 정보에 의해 변조된 중간 제1신호(M)를 발생하기 위한 수단(2410)과, 상기 주 화상 정보와 상기 중간 제1신호에 의해 변조된 출력 제2신호를 발생하기 위한 수단(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제27항에 있어서, 상기 보조 신호(X)는 측면 판넬 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
제27항에 있어서, 상기 텔레비젼 신호는 표준 텔레비젼 신호 화상에 비례하여 개선된 화상 해상도를 발생하기 위한 부가적인 고주파 정보(Z)를 포함하며, 상기 시스템은 상기 부가적인 고주파 정보의 큰 진폭회전을 비선형으로 압축하기 위한 수단(2412)을 구비하며, 상기 중간 제1신호(M)는 상기 압축된 부가적인 고주파 정보에 의해 부가적으로 변조되는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 처리장치.
제29항에 있어서, 상기 중간 제1신호(M)는 상기 압축된 보조 신호(X)와 상기 압축된 부가적인 고조파 정보(Z)에 의해 구적 변조된 색도 부반송파가 아니라 교류 부반송파(ASC)이며, 상기 출력 제2신호는 RF 반송파인것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 처리장치.
측면 판넬 화상 정보 및 주판넬 화상 정보와, 표준 텔레비젼 화상의 화상 종횡비보다 큰 화상 종횡비를 가진 와이드 스크린 화상을 표시하며 상기 텔레비젼 신호는 보조 화상 정보를 포함하는 보조 신호 성분에 의해 변조된 제1신호(ASC)와 상기 주판넬 정보로부터 유도된 화상 정보 및 상기 변조된 제1신호에 의해 변된 제2신호를 갖는 텔레비젼형 신호 수신장치에 있어서, 상기 보조 신호 성분(M) 및 상기 주 판넬 정보로부터 유도된 상기 화상 정보(N)를 복구하기 위해 상기 변조된 제1 및 제2신호를 복조하기 위한 수단(1324)과, 상기 복구된 보조 신호 성분을 비선형 진폭 확장 시키기 위한 수단(1326)과, 화상 표시 신호를 발생하기 위해 상기 확장 및 복구된 보조 신호 성분과 상기 복구 및 유도된 화상 정보에 응답하는 비디오 신호(1328 내지 1362)처리 수단을 구비하는 것을 특징으로하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제31항에 있어서, 상기 보조 신호(X)는 측면 판넬 화상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼형 신호 수신장치.
제31항에 있어서, 상기 텔레비젼 신호는 표준 텔레비젼 신호 화상에 비해 개선된 화상 해상도를 발생하기 위해 부가적인 고주파 정보(Z)를 포함하며, 상기 시스템은 상기 부가적인 정보를 비선형으로 진폭 확장시키기 위한 수단(1326)을 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 신호 수신장치.