KR0138111B1 - 순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템 - Google Patents

순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템

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KR0138111B1 KR1019890014598A KR890014598A KR0138111B1 KR 0138111 B1 KR0138111 B1 KR 0138111B1 KR 1019890014598 A KR1019890014598 A KR 1019890014598A KR 890014598 A KR890014598 A KR 890014598A KR 0138111 B1 KR0138111 B1 KR 0138111B1
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리챠드 엠. 호프맨
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Abstract

내용없음

Description

순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템
제1도는 본 발명의 시스템의 양호한 실시예의 블럭도.
제2도는 제1도 시스템에서 필름 동기 검출 유니트로부터 유도된 신호에 대한 타이밍도.
제3도는 제1도 시스템에서 카운터의 출력에 대한 상태도.
제4도는 3:2 풀다운 방법에 따라 비디오 필드가 유도될 때, 비디오 필드가 필름으로부터 유도되는 필름 프레임과, 수신된 비디오 필드, 및 순차-주사 비디오 신호의 프레임 사이의 관계를 도시한 다이어그램.
제5도는 평균화시킨 풀다운 방법에 따라 비디오 필드가 유도될 때, 비디오 필드가 필름으로부터 유도되는 필름 프레임과, 수신된 비디오 필드 및 순차-주사 비디오 신호의 프레임 사이의 관계를 도시한 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10:스위칭 시스템12:제어 회로
14:필름 동기 검출 유니트16:균분 소자
본 발명은 일반적으로 비디오 신호의 표시 방법에 관한 것으로, 특히 영화 필름과 같이 연속적인 영상 프레임을 가진 필름으로부터 얻어진 비디오 신호의 순차 주사 표시(progressive scan display)에 대한 것이다.
NTSC 방식 텔레비젼 시스템에서, 비디오 신호 표시는 전형적으로 비디오 필드를 비월 주사하므로써 제공된다. 기수 및 우수 비디오 필드는 초당 60 필드로 교대로 전송되며, 수신시, 상기 기수 및 우수 필드는 초당 30 프레임으로 비디오 프레임을 제공하도록 비월 주사 포맷(interlaced format)으로 표시된다.
비월-주사 표시의 개념은 수직 해상도, 시간적 해상도(temporal resolution), 및 전송 대역폭 사이의 한 절충안으로써 고안되었다. 이론적으로, 상기 대역폭이 고정되어 있는 경우, 비월 표시는 대응하는 순차 주사 표시의 수직 해상도의 2배 시간 해상도의 2배를 달성할 수 있다. 유감스럽게도, 비월 주사 시스템과 관련된 단점들이 존재한다. 동작 및 높은 수직 주파수가 동시에 일어날 때 많은 개선점이 상실된다. 스틸 화상에 대해서 조차, 수직 해상도는 켈 인수(Kell Factor)로 알려진 것에 의해 제한된다. 순차 주사 시스템의 주사선의 2배를 갖는 비월 주사 텔레비젼 시스템을 위한 해상도에서의 주 개선점은 25 내지 30%를 초과하지 않는 것으로 판명되었다. 기타 비월 주사 시스템과 관련된 두개의 결점인 인터라인 플릭커(interline flicker)와 라인 크롤(line crawl)이 존재한다. 이들 두 결점은 높은 수직 주파수가 제공될 때 눈에 띠게 된다.
비월 전송 포맷으로부터 순차 주사 표시를 달성하기 위한 모든 기준의 알고리즘은 각 필드에서 없어진 라인을 추정하므로써 실행된다. 가장 간단한 추정기는 같은 필드에서 인접 라인을 반복하거나 또는 2개의 이웃 라인을 균분한다. 유감스럽게도 이는 수직 해상도를 감소시키며, 비월 주사의 원래 목적을 달성하지 못하게 한다. 이에대한 양호한 해결책은 같은 라인을 복제하거나 또는 이전 및 다음 필드에서 동일한 2개 라인을 균분하므로써 없어진 라인을 채우는 것이다. 이는 시간적 해상도를 감소시키지만, 시청자가 결점에 가장 민감할 때, 즉 정지 영상(stationary image)이 표시될 때 정확한 결과를 얻게 해준다. 그러나, 유감스럽게도, 이 방법은 프레임 기억 또는 필드 기억이 필요하기 때문에, 실시 비용이 많이든다.
보다 효과적인 순차 주사 알고리즘은 수직 균분과 시간 균분의 결합을 이용한다. 간단한 동작 검출기를 사용하므로써, 영상 또는 영역이 정지 상태라고 믿어질 경우 시간적 균분을 실행하고, 그렇지 않은 경우에는 수직 균분을 실행할 것이 결정된다. 이경우, 정지 상태일 때는 결과가 정확하지만, 동작중에는 여전히 수직 해상도에 있어서 손실이 생긴다. 움직이는 공간적 세부 사항에 대한 감소된 시청자 감도를 주장하는 논의가 시청자에 의한 매우 높은 시각적 트랙킹의 가능성으로 인해 생기게 된다. 결과적으로, 정지 상태로부터 움직이는 세부 사항까지의 변이 동안 발생하는 선명도(sharpness)에서의 갑작스런 손실이 현저하게 나타날 수 있다. 그밖의 다른 단점으로는 수상기에서 프레임 기억의 요구 및 에러에 대한 동작 검출기의 만감도이다.
순차 주사 실행에서 다음 개선점은 종종 에러 채널을 사용하므로써 달성된다. 예를들어, 1987년 10월 4일부터 8일까지 캐나다 오타와에서 열린 첨단 텔레비젼 시스템에 대한 제3회 국제 세미나:HDTV 87에서 트신베그가 발표한 “필립스 NTSC-호환성 2-채널 텔레비젼 시스템”은 수직 균분에 의해 얻어진 추정(estimates)을 개선하기 위해 시간-압축 라인차 신호의 사용에 대해 설명한 반면, 역시 상기 세미나에서 발표된 이스나르디 등이 발표한 “단일 채널, NTSC 호환성 와이드 스크린 EDTV 시스템은 시간적 균분에 의해 얻어진 추정을 개선하기 위해 낮은 대역폭 수직-시간적 헬퍼(helper)” 신호를 사용하는 것에 대해 설명하였다. 따라서, 이들 최근의 방법 모두는 보간법(interpolation)을 사용하였으며, 부가적인 정보를 전송하므로써 수반되는 인공물(artifact)을 제거하는 것을 모색하였다.
상기 세미나에서 루카스의 “B-MAC와 HDTV-어떻게 맞는가?”에 의해 다른 해결 방법이 제안되었다. 여기서, 525개 라인 순차 주사 시스템의 2개의 수직 인접 주사 라인에 포함된 정보가 525개 비월 시스템의 단일 주사 라인으로 멀티플렉스된다. 수상기에서, 정보의 순서가 재기억되고 순차 주사 포맷으로 표시된다. 그러나, 유감스럽게도 수평 대역폭이 고정될 경우, 원래 비디오 샘플의 1/2만 전송될 수 있다. 이경우 대각 해상도(diagonal resolution)에서 손실이 생긴다. 몇몇 질적 저하가 기존의 수상기에서도 예상될 수 있다.
본 발명은 각 필름 프레임으로부터 기수 및 우수 비디오 필드를 제공하여 연속적인 영상 프레임을 가진 필름으로부터 얻어진 수신 비디오 신호로부터 순차-주사 비디오 표시 신호를 제공하는 동시에, 상기 비디오 필드는 필름 프레임에 대해 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계로 필름 프레임 비율보다 더 큰 비율로 발생된다. 본 발명의 시스템은 수신된 비디오 신호의 각 필드를 지연시키는 수단과, 비디오 필드 비율에서 순차-주사 비디오 프레임 신호를 제공하기 위해 수신 및 지연된 비디오 필드를 결합하므로써 교번 라인이 각각 기수 및 우수비디오 필드로부터 얻어지는 결합 수단과, 상기 반복 시퀀스에서 수신된 비디오 필드의 위치를 결정하는 수단, 및 상기 결정 수단에 연결되어, 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드의 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계에 따라 상기 결합을 변화시키도록 상기 결정된 필드 위치에 따라 상기 결합 수단을 제어하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따라서, 순차 주사 표시가 에러가 없는 재생을 위한 에러 채널을 필요로 하지않고도 비월 주사된 신호로부터 제공된다. 본 발명의 시스템은 비디오 신호 소스가 초당 24프레임으로 촬영된 상업용 영화필름으로부터 제공될 때마다 사용될 수 있으며, 이경우, 비디오 필드 전송 포맷에서 어떤 변화도 필요치 않다. 그러므로, NTSC 방식과 완전히 호환성이 있다. 순차 주사 비디오 신호를 얻어내기 위한 방법은 수직 해상도 또는 시간 해상도에서 손실이 전혀 없는 형태로 된다. 사실상, 이러한 방식은 동작과 높은 수직 주파수가 동시에 발생될 때에 생기는 결점이 없고, 켈 인수가 크게 증가되며, 인터라인 플릭커 및 라인 크롤의 가시성을 감소시키기 위해 예비 필터링이 전혀 필요없기 대문에 상당한 장점을 갖는다. 간단히 말해, 비월 주사의 모든 단점은 제거되며, 더이상 어떠한 인공물도 유입되지 않는다.
순차 주사로의 변환은 초당 24 프레임의 필름을 초당 60필드의 비디오로 변환시키는 공지된 방법의 특성을 이용한다. 비디오 재질의 상당한 부분이 필름상에 영상으로 이루어진다. 사실상, 극장에서 상영되는 현재의 얻을 수 있는 높은 종횡비는 거의 모두 필름상에 영상으로 이루어져 있다. 그러므로, 본 발명은 완전한 와이드-스크린 영상이 수상기에서 재구성되는 호환성 확대-선명도(extended-definition) 텔레비젼용으로 아주 적합하다.
초당 24 프레임 필름에서 초당 60 필드 비디오로의 영상 정보 전달은 전형적으로 저장 튜브 주사, 플라잉-스포트(flying-spot) 주사 등을 이용하여 실행되나, 요즘에는 프레임 저장 및 디지탈 시퀀스를 갖는 라인주사로 실행될 수도 있다. 필름-주사 방법에서의 차이에도 불구하고, 프레임-비율 변환 기술은 같다. 실제로, 단지 2개의 변환 방법이 사용된다. 하나는 3:2 풀다운 방법이며, 다른 하나는 균분 과정을 가진 풀다운 방법이다.
필름을 비디오로 변환하기 위한 가장 일반적인 프레임-비율 변환 형태는 원하는 보간 인수 2.5가 필름의 각 프레임의 3번 반복과 2번 반복 사이에서 교대로 진행하여 얻을 수 있다. 제4도는 이 방법을 이용하여 필름으로부터 비월 주사된 비디오의 유도를 도시한다.
NTSC 수상기상에서 표시를 위해 필요한 비월 주사된 라스터는 모든 기수 필드에서 우수라인을 버리고 모든 우수필드에서 기수 필드를 버리므로써 쉽게 얻어질 수 있다. 3:2의 풀다운 방법의 경우, 상기 버려진 정보는 여분의 것이다. 필름의 각 프레임은 최소한 2번 반복되기 때문에, 우수 비디오 필드에서 무시된 동일 라인은 선행 및 다음 기수 필드에서 전송된다. 그러므로, 완전한 프레임의 정확한 재구성은 전송된 비디오의 2개의 인접 필드를 결합하여 수상기에서 쉽게 이루어진다. 표1과 제4도는 비월 주사된 필드가 비디오 출력의 각각의 순차 프레임을 만들기 위해 결합되어야 하는 것을 나타낸다. 이 시퀀스는 10개 프레임당 반복되며, 즉 동일하게 기수 및 우수라인이 상호 교환된 5개 프레임당 반복된다.
표 1
3:2 풀다운에 대한 프레임 변환 시퀀스
출력 프레임기수라인우수 라인
1 fi또는 fi+2fi+1
2 fi-1또는 fi+1fi
3 fi-2또는 fifi-1
4 fi+1fi
5fifi-1
6 fi+1fi또는 fi+2
7 fifi -1또는 fi+1
8 fi-1fi-2또는 fi
9 fifi+1
10 fi-1fi
몇몇의 경우,필드가 2번 전송된다. 그결과, 그중 어느 하나의 필드가 표시를 위해 사용되거나, 또는 두 필드 모두 신호대 잡음의 3db의 감소를 위해 균분될 수 있다. 그러나, 사전 감소는 3db 보다 작을 수도 있는데, 왜냐하면, 균분이 전체 5개 프레임중 3개에서만 실행될 수 있으며, 그때에도 비디오 라인의 단지 1/2만 영향을 받는다.
균분에 의한 교대 풀다운 방법에 있어서, 필름의 2개 프레임으로 시작하며, 각 하나에 대해 2번씩 반복한다. 5번째 비디오 필드(순서적으로는 3번째)는 디지탈 처리에 의해 또는 기억 카메라 튜브의 사용을 통해 그리고 필름 이송 장치상의 셔터에 의해 2개를 균분하여 간단히 형성된다. 상기 처리는 필름의 다음 2개 프레임에 대해 반복되며, 그에따라 2.5의 원하는 보간 인수를 얻게 된다. 이는 제5도에 도시되어 있다.
전과같이, 결과적인 비디오 시퀀스는 전송전에 비월 주사된 라스터로 변환된다. 그러나, 주사 동안의 각 프레임의 반복으로 인해, 아무런 정보도 상실되지 않으며, 이상적인 순차 주사 표시의 재구성이 여전히 가능함을 알 수 있다. 표2는 반복적 표시 프레임을 재구성하는데 사용되는 필드를 도시한다.
표 2
균분 과정을 가진 풀다운용 프레임 변환 시퀀스
출력 프레임 기수라인 우수 라인
1fifi+1
2fi-1fi
3 fi-2fi-1
4fi+1fi
5fifi-1
6 fi+1fi
7 fifi -1
8 fi-1fi-2
9 fifi+1
10 fi-1fi
표 1과 표 2의 비교는 균분 과정을 가진 풀다운에 사용된 동일한 재구성 기술이 3:2 풀다운 비디오 시퀀스의 재구성을 위해서도 사용될 수 있다는 것을 나타낸다. 상기 두 경우에서, 결과는 3:2 풀다운을 이용한 필름 주사와 동일하나, 비월 주사된 라스터로의 변환없이는 그렇지 않다. 그러므로, 3:2 풀다운 변환에 사용된 동일한 수상기 처리 알고리즘은 균분 과정을 가진 풀다운 방법에 대해서도 또한 사용될 수 있다. 그러나, 만약 수상기가 사용중인 특정 알고리즘을 알고 있는 경우, 3:2 풀다운 포맷을 사용하는 동안 잡음 감소를 위해 간헐적인 균분을 실행한다. 상기 프로그램이 초당 24 프레임 필름 소스로부터 얻어지지 않은 경우를 아는 것이 또한 중요하다. 그러므로, 이때 위와 같은 정보는 수직 귀선 소거 간격으로 데이타를 인코딩하므로써 수상기에 이용 가능하도록 만들 수 있다. 앞의 설명은 초당 24 프레임에서 실제 순차 주사 비디오의 정확한 재구성을 나타낸 것이다. 그러나 가시성 플릭커를 없애기 위해, 보다 높은 표시 비율이 요구된다. 가장 간단하고 효율적인 보간은 표시 비율을 24의 정수배가 되도록 선택하므로써 달성된다. 이 경우, 각 프레임은 3번 반복된다. 한편, 만약 같은 표시가 필름과 비디오 비율에서 얻어진 소스 재질을 위해 사용되는 경우, 또는 기존의 60Hz 순차 주사 모니터와의 호환성이 중요한 것으로 인정되는 경우, 초당 60 비디오 프레임으로의 보간이 필요하다.
본 발명에 의한 선행 장치는 실시해본 결과 샘플 및 홀드에 의해 시간적 보간 또는 바꾸어 말해, 프레임 반복이 시간적 필터를 사용한 처리에 양호한 것으로 나타났다. 이는 비정수 보간 인수가, 3:2 풀다운 응용에서의 경우와 같이, 가변 반복 비율을 요구할 때 조차도 그러하다. 낮은 초기 비율이 지터 효과를 유입시킬 수 있을지라도, 비적응성 시간성 필터가 이용될때마다 생기는 다중 영상 효과보다 더 장애가 되지 않도록 하는 경향이 있다. 최적의 보간은 동작-보상 보간 필터를 필요로 한다. 유감스럽게도, 현재의 동작 추정기는 복잡하고, 실시 비용이 많이 들며, 추정 에러와 같은 불필요한 인공물이 발생하기 쉽다. 이러한 이유 때문에, 3:2 풀다운 방법은 초당 60 프레임으로 순차 주사 비디오의 표시를 위해 바람직하다. 제4도 및 제5도는 어떻게 순차적인 3:2 풀다운 표시가 3:2 풀다운을 이용하는 비월 주사 전송 모드에 대해 이루어지는가와, 균분 과정을 가진 풀다운이 각각 어떻게 이루어지는가를 나타낸다.
오늘날의 텔레비젼상에서 본 영화와 비교하였을 때, 동작 해상도에서 전혀 손실이 없어야 한다. 물론 해상도는 종래의 초당 60필드 텔레비젼 카메라를 사용하므로써 얻어진 초당 60필드 비월 주사된 비디오 신호의 해상도보다는 좋지 못하다. 왜냐하면 비교적 낮은 초기 프레임 비율뿐만 아니라 3:2 풀다운 보간 과정때문이다. 명백하게도 그결과는, 텔레비젼 시청자가 2개의 소스로부터 얻어낸 프로그램 사이의 차를 거의 알아 볼 수 없다는 사실로 입증되는 바와같이 아주 만족스럽게 받아들일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원 명세서를 보다 상세히 기술하겠다.
제1도에 대해 언급하건데, 본 발명의 시스템의 양호한 실시에는 스위칭 시스템(10), 제어회로(12), 필름 동기 검출 유니트(14), 균분 소자(16), 제1한 필드(one-field) 자연소자(18), 제2한 필드 자연소자(20), 제1한 라인(one-line) 출력 FIFO 스탭(22), 제2한 라인 FIFO 스택(24), 및 인버터(26)를 포함한다. 스위칭 시스템(10)은 제1스위치(30), 제2스위치(32), 제3스위치(34), 및 제4스위치(36)를 포함한다. 제어회로(12)는 플립-플롭(40), OR 게이트(42), 카운터(44), 및 스위치 제어 논리회로(46)를 포함한다.
입력 단자(50)에서 수신된 기수 및 우수의 교번 비디오 필드가 필름 동기 검출 유니트(14)에 제공되며, 상기 유니트는 반복 시퀀스로 수신된 비디오 필드의 위치를 결정하도록 수신된 비디오 필드를 처리한다. 상기 결정은 본 실시예에서, 비디오 신호의 수직 귀선 간격 동안 전송된 시퀀스 동기 신호의 시작을 검출하므로써 이루어진다. 이러한 결정은, 본원 발명의 발명자인 에드워드 안쏘니 카라우스와 론 디. 캐츠넬슨에 의해 “필름으로 부터 얻어진 비디오 필드의 순차 위치 결정(Determination of Sequential Positions of Video Fields Derived form Film)”이란 제목으로 본원과 동일자로 출원된 공동 계류중인 미국 특허 출원에 기술된 방법으로 수신된 비디오 필드를 균분 및 비교하므로써 다른 양호한 실시예에서 이루어진다.
반복 시퀀스에서 수신된 비디오 필드의 위치를 결정함에 따라, 필름 동기 검출 유니트(14)는 라인(15)상에 리셋트 기수 신호와 라인(52)상에 리셋트 우수 신호를 제공한다. 필름-동기 검출 유니트는 또한 입력단자(50)에서 수신된 비디오 신호의 수직 동기 비율로 라인(54)상의 펄스형 신호와 입력단자(50)에서 수신된 비디오 신호의 수평 동기 비율의 2배로 라인(56)상의 펄스형 신호를 제공한다. 라인(54)상의 VERT SYNC 신호와 라인(56)상의 2×HORIZ SYNC 신호는 모두 입력단자(50)에서 수신된 비디오 신호로부터 유도된다. 라인(54)상의 VERT SYNC 신호는 각각의 비디오 필드 초기에 동기된 60Hz 신호이다. 라인(56)상의 2×HORIZ SYNC 신호는 수평 동기의 15KHz 비율을 2배로 하므로써 얻어진다. 이는 순차적으로 주사된 비디오 출력 신호에 대한 수평 동기 비율이다. 10개의 비디오 필드마다 반복하는 시퀀스에 대한 라인(52)상의 리셋트-우수 신호와, 라인(51)상의 리셋트-기수 신호, 및 라인(54)상의 수직 동기 신호의 파형이 제2도에 도시된다. 라인(51)상의 리셋트-기수 신호는 제1필드가 기수 필드인 각각의 5-필드 싸이클의 초기에 “1” 펄스 제공하며, 라인(52)상의 리셋트-우수 신호는 제1필드가 우수 필드인 각각의 5-필드 싸이클의 초기에 “1”펄스를 제공한다. 기수 필드는 필름 동기 검출 유니트(14)에 포함된 종래의 동기 스트립퍼와 비디오 타이밍 회로에 의해 우수 필드와 구분된다.
필름 동기 검출 유니트(14)는비디오 필드의 특정 순차 모드를 결정하기 위해 입력단자(50)에서 수신된 비디오 신호를 처리하며, 상기 처리에 따라 라인(58)상에 모드 표시 신호를 제공한다. 상기 라인(58)상의 모드 표시 신호는 비디오 필드의 순차 모드가, 비디오 필드가 3:2 풀다운 방법에 의해 필름으로부터 얻어질 때의 것일때는 “1”의 상태가 되며, 비디오 필드의 순차 모드가 균분 과정을 가진 풀다운 방법에 의해 필름으로부터 얻어질 때의 것일 때는 “0”상태가 된다. 필름 동기 검출 유니트(14)는 비디오 입력 단자(58)에서 수신된 비디오 신호의 수직 귀선 소거 간격에서 제공된 모드 표시 신호를 검출하므로써 비디오 필드의 특정 순차 모드를 결정한다.
상기 라인(51)상의 리셋트-기수 신호는 OR 게이트(42)의 한 입력과, 플립-플롭(40)의 세트(S) 입력에 제공된다. 상기 라인(52)상의 리셋트-우수 신호는 OR 게이트(42)의 또다른 입력과 플립-플롭(40)의 클리어(CLR) 입력에 제공된다. 상기 라인(56)상의 2×HORIZ SYNC 신호는 플립-플롭(40)의 클럭(CLK) 단자에 제공된다. 상기 라인(54)상의 VERT SYNC 신호는 카운터(44)의 클럭(CLK) 단자에 제공된다. 상기 라인(58)상의 모드 표시 신호는 스위치 제어 논리 회로(46)의 “d” 입력에 제공된다.
플립-플롭(40)의
Figure kpo00001
출력단자는 플립-플롭(40)의 데이타(D) 입력단자에 연결된다. 플립-플롭(40)의 Q 출력단자는 제2 한 라인 FIFO 스택(24)의 출력 인에이블-낫(enable-not)(
Figure kpo00002
)단자에 접속되며, 인버터(26)를 경유하여 제1한 라인 FIFO-스택(22)의출력 인에이블-낫(
Figure kpo00003
) 단자에 접속된다.
OR게이트(42)는 카운터(44)의 클리어(CLR) 단자에 대해 라인(60)상에 SYNC 신호를 제공한다.
상기 카운터(44)는 8비트를 계수할 수 있으며, 세개의 출력 단자(“a”, “b”와 “c”)를 갖는다. 상기 c 출력단자는 카운터(44)의 셋트(S) 단자에 접속된다. 카운터(44)의 a, b 및 c 출력 단자는 각각 스위치 제어 논리 회로(46)의 a, b 및 c 입력단자에 접속된다. 제3도는 상기 출력 단자 a, b 및 c에서의 각각의 신호 상태와 라인(60)상의 SYNC 신호의 상태와 관련하여 카운터(44)의 동작을 설명하는 상태도이다. SYNC는 “1”상태를 나타내고,
Figure kpo00004
는 “0”상태를 나타낸다.
상기 스위치 제어 논리 회로(46)는 스위치(30, 32, 34 및 36)의 위치를 제어하기 위해 라인(61)상에 스위치 위치 제어 신호를 제공한다. 제1도의 양호한 실시예에서, 상기 스위치 제어 논리 회로(46)는 3:2 풀다운 방법 또는 균분 과정을 가진 풀다운 방법에 의해 비디오 필드가 필름으로부터 얻어질 때, 제1 및 제2 한 라인 FIFO 스택(22,24)의 각 출력으로부터 비디오 출력 단자(62)에 순차-주사 비디오 프레임을 제공하도록 비디오 입력단자(50)에서 수신된 기수 및 우수 비디오 필드를 결합시키는 방식으로 스위치(30,32,34 및 36)의 위치를 제어하기 위해 라인(61)상에 스위치 위치 제어 신호를 제공한다.
각각의 스위치 위치는 필름 동기 검출 유니트(14)로 부터 입력단자 d와 카운터(44)로부터 입력단자 a, b 및 c에서 스위치 제어 논리 회로(46)에 의해 수신된 신호 상태의 서로 다른 결합에 의해 결정되며, 각각의 스위치 단자에 인접하여 제3도에서 제시된 불 논리식(Boolian expression)에 의해 표시되며 상기 각각의 스위치 단자는 상기 불 논리식에서 제시된 조건이 적용될 때 접속된다.
상기 스위치(30)는
Figure kpo00005
일때는 비디오 신호 입력 단자(50)를 균분 소자(16)의 한 입력에 접속시키며,
Figure kpo00006
일때는 제2한 필드 지연소자(20)의 출력을 균분 소자(16)의 상기한 입력에 접속시킨다.
스위치(32)는,
Figure kpo00007
일때는, 비디오 신호 입력 단자(50)를 균분 소자(16)의 다른 입력에 접속시키며,
Figure kpo00008
일때는 제2한 필드 지연소자(20)의 출력을 균분 소자(16)의 상기 다른 입력에 접속시킨다.
스위치(34)는, a=1 일때는, 제1한 라인 FIFO 스택(22)의 입력 단자를 균분 소자(16)의 출력에 접속시키며, a=0 일때는 제1한 필드 지연 소자(18)의 출력에 접속시킨다.
스위치(36)는
Figure kpo00009
일때는, 제2한 라인 FIFO 스택(24)의 입력단자를 균분 소자(16)의 출력에 접속시키고,
Figure kpo00010
일때는 제1한 필드 지연 소자(18)의 입력에 접속시키며,일때는 제2한 필드 지연 소자(20)의 출력에 접속시킨다.
균분 소자(16)의 출력단자는 제1한 필드 지연 소자(18)의 입력단자에 접속되며, 제1한 필드 지연 소자(18)의 출력단자는 제2한 필드 지연소자(20)의 입력 단자에 접속된다.
제4도는 비디오 필드가 3:2 풀다운 방법에 따라 얻어질때, 필름으르보터 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임과, 수신된 비디오 필드 및 순차 주사 비디오 신호 프레임 사이의 관계를 도시한다.
영상은 초당 24프레임의 비율로 필름(64)상에 기록되며, 비월 주사된 기수 비디오 필드(66)와 우수 비디오 필드(68)는 초당 60 필드의 비율로 필름(64)으로부터 얻어진다.
비디오 필드(66 및 68)가 3:2 풀다운 방법에 따라 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드(66,68)의 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계로, 10개의 비디오 필드(66,68)가 4개의 필름 프레임마다 얻어지며, 이때 제1비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제2비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 우수필드이며, 제3비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제4비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제5비디오 필드는 제2필름 프레임으로 부터 얻어진 우수 필드이며, 제4비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제6비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이고, 제7비디오필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제8비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이고, 제9비디오 필드는, 제4필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제10비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이다.
라인(58)상의 모드 신호가 3:2 풀다운 방법에 따라 수신 비디오 필드가 얻어진 것을 표시할 때, 상기 스위치 논리 회로(46)는, 제1, 제2 및 제3동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제2비디오 필드와 함께 제1 및 제3비디오 필드의 평균을 순차적으로 비월 주사하고, 제4 및 제5동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제4 및 제5비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사하며, 제6, 제7 및 제8 동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제7비디오 필드와 함께 제6 및 제8비디오 필드의 평균을 순차적으로 비월 주사하고, 제9 및 제10 동일 비디오 프레임을 순차적으로제공하기 위해 제9 및 제10비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사하므로써 출력 단자(62)에 순차 주사 비디오 프레임 신호를 제공하는 방식으로, 스위칭 시스템(16), 균분 소자(16), 제1 및 제2한 필드 지연 소자(18,20), 제1 및 제2 한 라인 FIFO 스택(22,24)으로 하여금 비디오 입력 단자(50)에서 수신되고 상기 제1 및 제2한 필드 지연소자(18,20)에 의해 지연된 교번하는 기수 및 우수 비디어 필드(66,68)의 결합을 변화시키게 하는 스위치 위치 제어 신호를 라인(61)상에 제공한다. 순차 주사 비디오 프레임(72)이초당 60 프레임의 비율로 출력단자(62)에 제공된다.
제5도는 균분 과정을 가진 풀다운 방법에 따라 비디오 필드가 얻어질 때, 필름으로부터 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임과, 수신된 비디오 필드, 및 순차 비디오 신호의 프레임간의 관계를 도시한다. 영상은, 초당 24 프레임의 비율로 필름(64)상에 기록되고, 비월 주사된 기수 비디오 필드(76)와 우수 비디오 필드(78)는 초당 60 필드의 비율로 필름(64)으로 부터 얻어진다.
균분 과정을 가진 풀다운 방법에 따라 비디오 필드(76,78)가 얻어지는 필름 프레임(70)에 대한 수신 비디오 필드(76,78)의 반복적이고도 순차적인 변환 관계로 10개의 비디오필드(76,78)가 4필름 프레임(70)마다 얻어지며, 이때 제1비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제2비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이고, 제3비디오 필드는 제1 및 제2필름 프레임의 평균으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제4비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제5비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제6비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제7비디오 필드는 제3필름 프레임으로 얻어진 기수 필드이고, 제8비디오 필드는 제3 및 제4필름 프레임의 평균으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제9비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제10비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이다.
라인(58)상의 모드 신호가 균분 과정을 가진 풀다운 방법에 따라 수신 비디오 필드가 얻어지는 것을 표시할 때, 스위치 제어 논리 회로(46)는 순차적으로 제1, 제2 및 제3동일 비디오 프레임을 제공하도록 제1 및 제2신호를 서로 순차적으로 비월 주사하고, 제4 및 제5동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하도록 제4 및 제5비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사하며, 순차적으로 제6, 7 및 8 동일 비디오 프레임을 제공하도록 제6 및 제7비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사하고, 제9 및 제10 동일 비디오 프레임을 제공하도록 제9 및 제10 비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키므로써, 출력단자(62)에 순차 주사 비디오 프레임 신호를 제공하는 방식으로, 스위칭 시스템(10), 균분 소자(16), 제1 및 제2한 필드 지연 소자(18,20), 제1 및 제2한 라인 FIFO 스택(22,24)으로 하여금, 비디오 입력 단자(50)에서 수신되고 상기 제1 및 제2한 필드 지연소자(18,20)에 의해 지연된 교번하는 기수 및 우수 비디오 필드(76,78)의 결합을 변화시키게 하는 스위치 위치 제어 신호를 라인(61)상에 제공한다. 순차 주사 비디오 프레임(82)이 초당 60 프레임의 비율로 출력 단자(62)에 제공된다.
제1도에서 도시된 실시예는 라인(58)상의 모드 신호에 의해 표시된 바와같이, 3:2 풀다운 상태가 사용된 것으로 공지된 주기 동안 잡음을 감소하기 위해 간헐적 필드 균분을 실행한다. 그러나, 만약 합성 휘도/색도 비디오 신호와 함께 사용되는 경우 몇가지 변형이 요구된다. 이는 프레임과 프레임 사이에서 180도 만큼 3.5BMHz 칼라 부반송파 위상이 시프트하기 때문이며, 그러므로, 2개의 프레임이 균분되었을 경우, 색도 성분은 상쇄되어 제로가 된다. 다른 한편으로, 상기 효과는 보다 양호한 휘도/색도 분리 기술을 개발할 때 장점이 될 수 있다.
본 발명의 상기 순차 주사 표시 시스템은 또한 영상 소스가 처음에 필름 비율보다는 비디오 비율로 얻어질 때, 사용될 수 있다. 이와같은 경우, 동작 연출시 약간의 단점이 생기지만, 그결과는 초당 24 프레임 필름 비율보다 훨씬 더 좋아진다. 전송된 신호는 기존의 수상기와 양립 가능하며 동작 연출시 작은 손실 이외에 어떠한 인공물도 발생되지 않는다.
영상 소스가 필름 비율보다 비디오 비율에서 초기에 얻어지는 한 경우에 있어서, 기존의 초당 60필드의 비월 주사 소스는 가장 정교한 동작-적응성 또는 동작-보상기술중 하나를 사용하여 본원의 시스템에 전송되기 전에, 초당 30 프레임 순차 주사 포맷으로 변환된다. 일단 변환되면, 전송 및 재구성은 간단해진다. 각 프레임은 2개의 필드상으로 전송된다. 기수 라인은 기수 필드로써 전송되고, 우수 라인은 우수 필드로서 전송된다. 본원 발명의 순차 주사 시스템은 우수 및 기수 필드의 각 쌍을 결합시켜 각각의 프레임을 재구성한다. 결국 프레임은 2번 표시되며, 그에따라 초당 30 프레임 신호로부터 60Hz 표시 비율을 달성한다. 2개의 필드 기억 소자가 요구되며, 제1도의 시스템내에 쉽게 내장될 수 있다.
기존의 수상기에 표시되는 신호는, 그 전송 포맷이 사용될 때, 순차주사가 아닌 비월 주사되는 것을 제외하면 본원 방법의 순차 주사 시스템을 포함하는 새로운 수상기에서와 같다. 동작 동안 숙련된 관찰자에 의해 약간의 손상이 관찰될 수 있지만, 초당 60필드 비월 주사 포맷으로 최초에 얻어진 신호와 비교할 경우에만 그러하다. 동작 해상도는 같은 영화가 텔레비젼상에서 표시될 때, 또는 극장에서 상영되는 것보다 훨씬 양호하다.

Claims (2)

  1. 각 필름 프레임으로부터 기수 및 우수 비디오 필드를 제공하므로써 연속적인 영상 프레임을 가진 필름으로부터 얻어진 수신 비디오 신호로부터 순차-주사 비디오 표시 신호를 제공하는 동시에, 상기 비디오 필드가 필름 프레임에 대해, 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계에 의해 필름 프레임보다 큰 비율로 제공되는 순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템에서,
    수신된 비디오 신호의 각 필드를 지연시키는 수단과;
    상기 비디오 필드 비율로 순차-주사 비디오 프레임을 제공하기 위해 상기 수신 및 지연된 비디오 필드를 결합하며, 이때 교번 라인이 각각 기수 및 우수 비디오 필드로부터 얻어지게 되는 결합 수단과;
    상기 반복적인 시퀀스에서 상기 수신된 비디오 필드의 위치를 결정하는 수단, 및
    상기 결정 수단에 연결되어, 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드의 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계에 따라 상기 결합을 변화시키도록 상기 결정된 필드 위치에 따라 상기 결합 수단을 제어하는 수단을 구비하며;
    비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드의 반복적이고도 순차적인 변환 관계에 따라, 10개의 비디오 필드가 매 4개의 필름 프레임으로부터 얻어지며, 이때 제1비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제2비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제3비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제4비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이고, 제5비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제6비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제7 비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제8비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제9비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제10비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며; 상기 제어 수단은, 제1, 제2 및 제3동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제2비디오 필드와 함게 제1 및 제3비디오 필드의 평균을 순차적으로 비월 주사시키고, 제4 및 제5동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 및 제4 및 제5비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키며, 제6, 제7 및 제8동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제7비디오 필드와 함께 제6 및 제8 비디오 필드의 평균을 순차적으로 비월 주사시키고, 제9 및 제10동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제9 및 제10비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키므로써, 상기 결합 수단으로 하여금 순차 주사 비디오 프레임 신호를 제공하게 하는 것을 특징으로 하는 순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템.
  2. 각각의 필름 프레임으로부터 기수 및 우수 비디오 필드를 제공하므로써 연속적인 영상 프레임을 가진 필름으로부터 얻어진 수신 비디오 신호로부터 순차-주사 비디오 표시 신호를 제공하는 동시에, 상기 비디오 필드가 필름 프레임에 대해 반복적이고도 순차적으로 변화하는 관계에 의해 필름 프레임보다 큰 비율로 제공되는 순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템에서, 수신된 비디오 신호의 각 필드를 지연시키는 수단과; 상기 비디오 필드 비율로 순차-주사 비디오 프레임을 제공하기 위해 수신 및 지연된 비디오 필드를 결합하며, 이때 교번 라인이 각각 기수 및 우수 비디오 필드로부터 얻어지는 결합 수단과; 상기 반복적인 시퀀스에서 상기 수신된 비디오 필드의 위치를 결정하는 수단; 및
    상기 결정 수단에 연결되어, 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드의 반복적이고도 순차적인 변화 관계에 따라 상기 결합을 변화시키도록 상기 결정된 필드 위치에 따라 상기 결합 수단을 제어하는 수단을 구비하며;
    상기 비디오 필드가 얻어지는 필름 프레임에 대한 수신된 비디오 필드의 반복적이고도 순차적인 변환 관계에 따라, 10개의 비디오 필드가 매 4개의 필름 프레임으로부터 얻어지며, 이때 제1비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제2비디오 필드는 제1필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제3비디오 필드는 제1 및 제2필름 프레임의 평균으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제4비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이고, 제5비디오 필드는 제2필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이며, 제6비디오 필드는 제3필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제7비디오 필드는 제3필름프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제8비디오 필드는 제3 및 제4필름 프레임의 평균으로부터 얻어진 우수 필드이며, 제9비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 기수 필드이고, 제10비디오 필드는 제4필름 프레임으로부터 얻어진 우수 필드이며;
    상기 제어 수단은, 제1, 제2 및 제3동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하도록 제1 및 제2비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키고, 제4 및 제5동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하도록 제4 및 제5비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키며, 제6, 제7 및 제8동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하도록 제6 및 제7비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키고, 제9 및 제10 동일 비디오 프레임을 순차적으로 제공하기 위해 제9 및 제10 비디오 필드를 서로 순차적으로 비월 주사시키므로써, 상기 결합수단으로 하여금 순차 주사 비디오 프레임 신호를 제공하게 하는 것을 특징으로 하는 순차 주사형 비디오 신호 표시 시스템.
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