KR100218817B1

KR100218817B1 - 비디오신호처리및수신장치

Info

Publication number: KR100218817B1
Application number: KR1019900020080A
Authority: KR
Inventors: 챨스벤자민디트리치
Original assignee: 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹; 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1990-12-07
Publication date: 1999-09-01
Also published as: FI906067A0; FR2655800A1; KR910013891A; DE4039514A1; GB9026554D0; JPH03191687A; GB2240449B; MY106623A; CA2027980A1; FI906067A; GB2240449A; FR2655800B1; ES2024952A6; US5055916A

Abstract

본 광폭스크린 텔레비젼 시스템은 좌 및 우측면 패털 휘도와 색도 성분으로 변조되는 보조 서브캐리어를 포함한다. 색도 변조 성분은 평균 측면 패널 색도 정보와 원래의 측면 패널 색도 정보간의 차를 나타낸다. 평균 좌우측면 색도 정보는 교호 라인의 수평 블랭킹 기간동안 각각 전송된다.

Description

비디오 신호 처리 및 수신 장치

제1도는 본 발명에 따른 호환형 광폭스크린 EDTV 엔코더 시스템에 대한 개관도.

제1a도는 제1도의 엔코더 시스템에 대한 추가적인 세부를 보인 블록선도.

제2도 내지 5도 및 8,9,11도는 개시된 시스템 동작의 이해를 돕기 위한 신호 파형 및 다이어그램도.

제6도, 6a도 및 10도는 본 시스템의 특징을 상세히 예시한 도면.

제7도는 본 발명에 따른 디코더 장치를 포함하는 광폭스크린 EDTV 수신기의 한 부분에 대한 블록 다이어그램도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

17a, 17b, 17c : 순차주사 대 인터레이스 변환기

18 : 프로세서 유닛 32 : 수직-템포럴(V-T) 필터

34 : H-V-T 대역소거 필터 28, 36 : 결합기

38, 64, 76 : 인트라프레임 평균기 40, 736 : 가산기

70 : 수평 대역통과 필터 74 : 엔코더

80 : 직각 변조기 650 : 배율기

744, 760 : 디코더

750, 752, 754 : 인터레이스 대 순차주사 변환기

764 : 매트릭스 증폭기 1041 : 디멀티플렉서

1060 : 스플라이서

[발명의 배경]

본 발명은 보조 정보(auxiliary information)를 전송하는 보조 신호(auxiliary signal)를 포함하는 형태의 텔레비젼 시스템 내에서 보조 영상 정보를 엔코딩/디코딩(전송/수신)하는 장치에 관한 것이다.

미국 및 기타 지역에서 채택되고 있는 NTSC 방식의 방송 표준에 따른 수신기와 같은 통상의 텔레비젼 수신기의 종횡비(디스플레이되는 영상의 폭 대 높이비)는 4 : 3 이다. 최근에는 텔레비젼 수신기의 종횡비를 2 : 1이나 16 : 9 또는 5 : 3과 같이 높게 하는 것에 관심이 모아지고 있는데, 이느 통상적인 텔레비젼 수신기의 4 : 3 종횡비의 경우보다 상기와 같은 높은 종횡비가 사람의 눈의 종횡비와 거의 같거나 동일하기 때문이다.

광폭스크린 시스템이 광범위하게 채택되도록 하기 위해서는 광폭 스크린 텔레비젼 시스템이 통상의 텔레비젼 수신기와 호환될 수 있도(compatible) 하는 것이 바람직하다. 또한 여분의 영상 세부묘사(extra image detail)가 제공되도록, 표시되는 영상 선명도의 증대 또는 확장이 제공되는 호환형 광폭스크린 시스템(compatible widescreen system)이 필요하다. 이러한 광폭 스크린 EDTV(Extended Definition Television)시스템은 M.A Isnardi등이 1987년 12월 IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. BC-33에 발표하였으며, 역시 M.A Isnardi의 미합중국 특허 제4,855,811호의 Encoding for Compatibility and Recoverability in the ACTV System에 설명되어 있다.

Isnardi등의 시스템에서, 보조 서브캐리어는 제1 및 제2보조 신호로 직각 변조된다. 변조 보조 신호중의 하나는 영상 세부묘사(image detail)를 향상시키기 위한 여분의 수평 고 주파수 휘도 정보(extra horizontal high frequency luminance information)를 포함하고 있다. 다른 변조 보조 신호는 색도 및 고 주파수 휘도 정보를 포함하는 시간 확장된 좌우 측면 패널 성분을 갖고 있다. 저 주파수 측면 패널 휘도 정보는 중앙 패널 정보를 포함하고 있는 주 신호 성분의 오버스캔 영역(overscan region)내로 시간 압축된다(time compressed).

[발명의 요약]

본 발명의 원리에 따르면, 보조 신호에 의해 전송되는 변조 영상 성분 정보의 양을 줄임으로써, 영상 정보 성분의 혼신(crosstalk) 및 관련된 영상 잡음(image artifacts)를 줄이는 것이 바람직한 것으로 여겨진다. 이러한 목적을 위해서, 광폭스크린 시스템에 대한 본발명의 실시예에서 측면 패널 색도 정보는 차 신호 성분(difference signal component) 및 평균 신호 성분(average signal component)으로 분할된다. 평균 측면 패널 색도 정보와 원래의 측면 패널 색도 정보간의 차이를 나타내는 색도 정보는 보조 서브캐리어를 변조한다. 평균 좌우 측면 패널 색도 정보는 교호의 영상 라인(alternate image lines)의 수평 블랭킹 기간내에서와 같은 다른 수단에 의해 전송된다. 특히, 평균 좌측면 패널 색상 차 성분 I 및 Q는 우수 라인(even line)의 수평 블랭킹 기간동안 쌍으로 된 펄스 형태로 전송되고, 평균 우측면 패널 색상 차 성분 I 및 Q는 기수 라인(odd lines)의 수평 블랭킹 기간동안 쌍으로 된 펄스 형태로 전송된다.

이제 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 더 상세히 설명하기로 한다.

제1도의 시스템에서, 제1도 시스템을 보다 더 상세히 도시한 제1a도의 시스템에서와 공통적인 요소들은 동일 부호로 표시한다. 제1도에 보인 바와 같이, 좌우 및 중앙 패널 정보를 갖는 원래의 광폭스크린 순차-주사 신호(original widescreen progressive-scan signal)는 서두에 밟힌 미합중국 특허 제4,855,811호에 기술된 바와같이 4개의 개별적인 엔코딩 성분이 되도록 처리된다. 이들 4개의 성분은 제1도에서 영상 표시의 과정으로 도시되어 있다. 제1성분은 색도 정보를 제외한 시간 압축된 저주파수 측면 패널 휘도 정보와 시간 확장된 중앙 패널 정보를 포함하며, 상기 제1성분은 본 실시예에서 4.2MHz의 NTSC 휘도 대역폭을 초과하지 않는 휘도 대역폭을 갖는다. 이 신호는 표준 NTSC 포맷으로 엔코딩된다.

제2성분은 고주파수 측면 패널 휘도 정보를 포함하며, 평균 측면 패널 색도 정보와 원래의 측면 패널 색도 정보간의 차이를 나타내는 측면 패널 색도 정보를 포함한다.제2성분의 시간 확장은 그 수평 대역폭을 약 1.1MHz로 감소시킨다. 제2성분은 시간 확장되어 제1성분의 중앙 패널 부분의 폭을 나타내게 된다. 이 제2성분은 시간 압축되어, 제1성분의 중앙 페널 부분의 폭을 나타낸다. 이 제2성분은 주 신호(제1성분)와 공간적으로 연관되지 않으면, 표준 NTSC 수신기상에서 보이지 않도록 마스크(mask)하기 위한 특별한 조치가 취해지는데, 이에 관해서는 이하에서 설명한다.

제3성분의 5.0 내지 6.2MHz로 확장된 고주파수 휘도 정보의 내용(content)은 다른 처리에 앞서서 주파수 범위 0 내지 1.2MHz로 하향 시프트(shift)된다. 이 성분은 표준 4:3 포맷으로 맵핑(mapping)되며, 표준 4:3 포맷은 이 성분을 주신호(제1성분)의 중앙 패널 부분과 공간적으로 연관시켜서 표준 NTSC 수신기에서 보이지 않도로 마스크한다.

수직-템포럴 헬퍼 신호(vertical-temporal helper signal)인 제4성분은 표준 4:3 포맷으로 맵핑되어 주 신호 성분과 연관됨에 의해 표준 NTSC 수신기에서 보이지 않도록 마스크되며, 수평 대역폭은 750MHz로 제한된다.

제1, 2 및 3성분은 각각의 인트라프레임 평균기(intraframe averagers)(38, 64 및 76)로 처리되어 광폭 스크린 수신기에 있어서의 주 신호 성분과 보조 신호 성분간의 V-T혼신이 제거된다. 제1성분은 중앙 패널 부분에서만, 그리고 대략 1.5MHz이상만 인트라프레임 평균화된다(intraframe averaged). 각가 X 및 Z로 표시된 제2 및 제3의 인트라프레임 평균된 성분은 블록(80)에서, 색도 서브 캐리어의 필드 교호 위상과는 다른 필드 교호 위상을 갖는 3.108MHz 보조 서브 캐리어(ASC)를 직각 변조하기 에 앞서서 비선형적으로 진폭 압축된다. 블록(80)으로부터의 변조된 신호(M)는 가산기(40)에서 인트라프레임 평균된 제1성분(N)에 가산된다. 가산기(40)는 또한 소스(41)로부터 나오는 평균 측면 패널 색도 정보를 나타내는 신호를 수신하는 바, 이에 대해서는 후에 다른 도면들과 관계하여 설명하기로 한다. 가산기(40)로부터의 출력 신호는 4.2MHz의 대역폭을 갖는 기저대역(baseband) 신호(NTSCF)인바, 이 기저대역 신호(NTSCF)는 필터(79)로부터의 750KHz로 저역통과 필터된 제4성분(YTN)과 함께 블록(57)에서 RF 화상 캐리어를 직각 변조시켜, NTSC 호환형 RF 신호를 발생시키고, 이 RF신호는 단일의 표준 대역폭을 갖는 방송 채널을 통행 표준 NTSC 수신기 또는 광폭스크린 순차 주사 수신기에 전송될 수 있다.

제1성분에 대한 시간 압축을 이용하면 저 주파수 측면 패널 휘도 정보가 표준 NTSC 신호의 수평 오버스캔 영역내로 완전히 들어가게(squeeze)된다. 고주파수 측면 패널 휘도 정보와 측변 패널 색도 차이 정보는, 표준 수신기에서 분명하게 나타나는 방식으로, 블록(80)과 관련된 보조 서브캐리어 직각 변조 기술(anauxiliary subcarrier quadrature modulation technique)을 이용하므로써 비디오 전송 채널을 통해 표준 NTSC 신호와 스펙트럼에 있어서 공유되는 바(spectrally shared), 이에 대해서는 하기에 상세히 설명하기로 한다. 표준 NTSC 수신기에 의해서 수신되면, 주 신호(제1성분)의 중앙 패널 부분만이 나타난다.

제2도는 보조 정보를 포함하고 있는 EDTV 광폭스크린 시스템의 RF을 표준 NTSC 시스템의 RF 스펙트럼과 비교하여 도시한다. 개시된 시스템의 스펙트럼에서, 측면 패널 변조 정보(휘도 하이(high) 및 색도 차 정보) 및 여분의 고 주파수 수평 휘도 세부 변조 정보(extra high frequency horizontal luminance detail modulation information)는 3.108MHz 보조 서브 캐리어(ASC)주파수에 대하여 어느 한쪽으로 대략 1.1MHz 확장한다. V-T 헬퍼 신호 정보(제4성분)는 주신호 화상 캐리어 주파수에 대하여 어느 한쪽으로 759MHz 확장한다.

광폭 스크린 순차 주사 수신기에서의 제1,2 및 3성분의 복원(recovery)은 송신기 및 수신기에서의 인트라프레임 평균화 공정을 활요하므로써 달성된다. 이 공정은 제1 및 1a도의 송신 시스템내의 소자들(38, 64 및 76)과 연관되며 하기에 설명될 수신기의 소자들과도 연관된다. 미합중국 특허 제4,855,811호에 기술된 바와같이, 인트라프레임 평균화는, 상호 결합(mutual combining)을 위한 두개의 공간적으로 상관된 신호를 준비하여 이들 두 신호가 필드 저장 장치(field storage device)와 같은 수단에 의해 나중에 효율적으로 정확하게 복원될 수 있도록 하는 신호 조정 기술(signal conditioning technique)로 이루어진다. 한 필드(262H) 떨어져 있는 픽셀군은 원래의 픽셀값을 그의 평균값으로 대치하므로써 동일한 픽셀값을 포함하게 된다. 제1성분은 더 낮은 주파수 수직 세부 정보에 영향을 끼치지 않도록 1.5MHz와 같은 주어진 주파수 이상에서 인트라프레임 처리되며, 제2성분 및 제3성분은 그들의 전체 대역폭에 걸쳐서 인트라프레임 처리된다.

광폭스크린 EDTV 시스템은 제1a도에 보다 더 상세히 도시되어 있다. 525 라인, 60필드/초의 광폭 스크린 순차 주사 카메라(10)는 R, G, B 성분을 구비하는 광폭스크린 컬러 신호를 제공하고, 본 실시예에서 광폭종횡비 5:3을 제공한다. 인터레이스 신호 소스가 또한 사용될 수 있지만, 순차 주사 신호 소스가 더 우수한 결과를 낳는다.

제1도 및 1a도의 엔코더 시스템에 의해 처리되는 컬러 비디오 신호는 휘도 신호 성분 및 색도 신호 성분을 포함한다. 휘도 및 색도 신호는 저주파수 정보 및 고주파수 정보를 포함하며, 이하에서는 각각 로우(lows)와 하이(highs)라고 지칭한다.

카메라(10)로부터의 넓은 대역폭의 광폭스크린 순차 주사 컬러 비디오 신호는 매트릭스 유닛(12)에서 매트릭스화되어, R, G, B 컬러 신호로부터 휘도 성분 Y 및 색상 차 신호 성분(color difference signal components) I 및 Q가 유도된다. 광대력 순차 주사 신호 Y, I, Q는 8배 색도 서브캐리어 비율(eight-times chrominance subcarrier rate)(8 x fsc)로 샘플링되며, 필터링된 신호(YF, IF 및 QF)를 발생시키기 위해 필터 유닛(16)에 있는 개별적인 수직-템포럴(V-T) 저역통과 필터로 각각 필터링되기전에, ADC 유닛(14)에 있는 개별적인 A/D 변환기에 의해서 각각 아날로그에서 디지탈(2진)형태로 변환된다. 상기 각각의 필터들은 3 X 3(픽셀) 선형 시간 불변 필터이다. 이들 필터들은 수직-템포럴 해상도, 특히 대각선 수직-템포럴(V-T) 해상도를 약간 감소시켜, 순차주사에서 인터레이스로 변환한 후 주신호(제1도에서 성분 1)에서의 원하지 않는 인터레이스시 문제점(interlace artifacts)(예컨데, 깜빡거림 및 들쭉날쭉한 엣지)의 발생을 방지한다. 이 필터들은 영상의 정지부에서 거의 완전한 수직 해상도를 유지한다.

중앙 패널 확장 인자(Center panel Expansion Factor : CEF)는 광폭스크린 수신기에 의해 디스플레이되는 영상의 폭과 표준 수신기에 의해 디스플레이되는 영상의 폭간의 차이의 함수이다. 5:3 종횡비의 광폭 스크린 디스플레이의 영상폭은 4:3 종횡비의 표준 디스플에이의 영상폭보다 1.25배 크다. 이 1.25 인자는 표준 수신기의 오버스캔 영역과 중앙 패널과 측면 패널 사이의 경계 영역의 의도적인 약간의 오버랩을 고려하여 조정하여야 하는 예비 중앙 패널 확장인자인데, 이에 대해서는 하기에 설명하기로 한다.

필터 네트워크(16)로부터의 순차 주사 신호는 0에서 14.32MHz의 대역폭을 나타내며, 순차 주사(P) 대 인터레이스(I) 변환기(17a, 17b 및 17c)를 통해 각각 2:1 인터레이스 신호로 변환되는데, 이에 대한 세부적인 사항은 미합중국 특허 제 4,855,811호에 설명되어 있다. 변환기(17a 내지 17c)로부터 나오는 출력 신호(IF', QF' 및 VF')는 인터레이스 신호에 대한 수평 주사율이 순차 주사 신호의 수평 주사율의 1/2이므로 0에서 7.16MHz의 대역폭을 나타낸다. 변환 과정에서, 순차 주사 신호는 서브샘플링되며, 2:1 인터레이스 주 신호를 발생하도록 사용가능한 픽셀 샘플의 반을 취한다. 특히, 각각의 순차 주사 신호는 각 필드에 기수 또는 우수중의 한 라인을 유지시키고 그리고 이렇게 유지된 픽셀을 4 x fsc 비율(14.32MHz)로 판독하므로써, 2:1 인터레이스 포맷으로 변환된다. 상기 인터레이스 신호에 대한 모든 후속하는 디지탈 처리는 4 x fsc 비율로 이루어진다. 순차 주사 시스템에서, 하나의 완전한 영상, 즉 하나의 영상 프레임이 각각의 완전한 수직 영상 주사에 의해서 발생된다. 인터레이스 시스템에서, 완전한 영상은 서로 함께 하나의 영상 프레임을 구성하는 두개의 연속하는 인터레이스 수직 필드 주사(interlaced vertical filed scans)의 조합으로 발생된다.

네트워크(17c)는 또한 에러 예측 네트워크를 포함한다. 네트워크(17c)의 한출력인 YF'는 예비필터링된 순차 주사 성분의 인터레이스 서브샘플링된 휘도 버젼이다. 네트워크(17c)의 또 하나의 출력(휘도)신호인 YT는 영상 필드 차이 정보로부터 유도되는 수직-템포럴 정보를 포함하며, 템포럴 예측 또는 수신기에서 미싱(missing)인 휘도 샘플의 실제 값과 예측값간의 오차를 의미하는 템포럴 보간을 나타낸다. 이 예측은 수신기에서 이용 가능한 전(before) 및 후(after) 픽셀의 진폭에 대한 템포럴 평균을 토대로 이루어진다. 수신기에서 순차 주사 신호의 재구성에 기여하는 휘도 헬퍼(helper)신호인 신호(YT)는 수신기가 비정지 영상 신호와 관계하여 만들것으로 예상되는 에러를 계산하여, 수신기에서의 상기와 같은 에러를 없애는 것을 용이하게 한다. 영상의 정지 포션에서, 상기 에러는 영(0)이 되며, 수신기에서 완전한 재구성이 수행된다. 헬퍼 신호(YT)를 전개하는데 이용되는 알고리즘이 미합중국 특허 제4,855,811호에 기술되어 있다.

변화기(17a 내지 17c)로부터의 인터레이스되는 광폭스크린 신호(IF', QF' 및 YF')는 0에서 600KHz의 대역폭을 갖는 신호(IF'')와, 0에서 600MHz의 대역폭을 갖는 신호(QF'') 및 0에서 5MHz의 대역폭을 갖는 신호(YF'')가 발생되도록 각각 유닛(20a), (20b) 및 (20c)에 의해 인트라프레임 평균화(IFA)되고 지연(Δ)되기 전에 수평 저역 통과 필터(19a), (19b) 및 (19c)에 의해 각각 필터링된다. 다음 이 신호들은, 측면-중앙 신호 분할기 및 프로세서 유닛(18)과 관련된 포맷 엔코딩 장치를 통해 상기 신호들을 각각 4:3 포맷으로 엔코딩하게 되는 포맷 엔코딩 처리된다. 간단히 말해서 각각의 광폭스크린 라인의 중앙 부분이 시간 확장되어, 4:3 종횡비로써 활성 라인 타임의 디스플레이 부분내로 맵핑된다. 시간 확장은 대역폭에 있어서의 감소를 야기하여, 원래의 광폭 스크린 인터레이스 주파수가 표준 NTSC 대역폭과 호환가능하게 된다. 측면 패널 휘도 성분은 수평 주파수 대역들로 분할되어, 휘도 하이 성분 YH가 700MHz에서 5.0MHz의 대역폭을 나타낸다. 측면 패널 휘도 로우 즉, 신호(YO)는 DC 성분을 포함하며, 시간 압축되어 각 라인상의 좌우 수평영상 오버 스캔 영역으로 맵핑된다. 측면 패널 하이 및 측면 패널 색도 정보는 각각 하기에 설명하는 바와같이 별개로 처리된다.

필터링된 인터레이스 신호(IF'', QF'' 및 YF'')는 포맷 엔코더(18)로 처리되어 4 그룹의 출력 신호, 즉, YE, IE 및 QE와; YO와; YH, ID 및 QD와; 평균 I 및 Q 측면 패널 색도 정보(IA 및 QA)가 발생된다. 신호(YE, IE 및 QE)는 모든 대역폭의 중앙 패널 성분을 나타내며, 신호(YO)는 수평 오버스캔 영역으로 압축된 측면 패널 휘도 로우를 나타낸다. 신호(YH)는 저주파수 정보를 배제한 측면 패널 고주파수 휘도 정보를 나타내며, 신호(ID 및 QD)는 측면 패널 색도 차 정보를 나타내고, 신호(IA 및 QA)는 각각 측면 패널 영역상의 색도 성분(I 및 Q)의 평균치를 나타낸다. 이들 신호들이 결합되면, 4:3 디스플레이 종횡비를 갖는 NTSC 호환형 광폭 스크린 신호가 생성된다. 신호(YE, IE, QE, YO 및 YH)는 미합중국 특허 제4,855,811호에 나타나 있는 장치를 이용하므로써 만들어 질 수 있다.

원래의 색도 정보로부터 평균 측면 패널 색도 정보(IA 및 QA)를 감산하므로써 얻어지는 측면 패널 색도 차 신호인 신호(ID 및 QD)는 궁극적으로 보조 서브 캐리어를 변조한다. 평균 색도 성분(IA 및 QA)은 수평 블랭킹 기간의 백 포치 부분(back porch portion)내로 맵핑되고(mapped), 형상화되고(shaped), 다중화(multiplexed)되는데, 이에 대해서는 하기에 상세히 설명하기로 한다.

신호(YE, IE 및 QE)는 완전한 중앙 패널 정보를 포함하며, 동일한 포맷을 나타내며, 제3도에서 신호(YE)로 표시된다. 간단히 말해서, 신호(YE)는 다음과 같은 방식으로 신호(YF'')로부터 유도된다. 광폭 스크린 신호(YF'')는 광폭 스크린 신호의 활성 라인 기간에서 발생하는 픽셀(1에서 754)을 포함하며, 측면 패널 정보 및 중앙 패널 정보를 포함하고 있다. 중앙 패널 정보(픽셀(75에서 680))는 시간 디멀티플렉스 공정을 통해서 중앙 패널 휘도 신호(YC)로서 추출된다. 신호(YC)는 1.19(즉, 5.0MHz/4.2MHz)의 중앙 패널 확장 인자로 시간 확장되어, NTSC 호환형 중앙 패널 신호(YE)가 발생된다. 신호(YE)는 인자 1.19에 의한 시간 확장으로 인하여 NTSC 호환형 대역폭(0에서 4.2MHz)을 나타낸다. 신호(YE)는 좌측면 및 우측면 수평 오버스캔 영역간의 화상 디스플레이 구간을 점유한다. 신호(IE 및 QE)는 각각 신호 (IF'' 및 QF'')로부터 전개되며, 신호(YE)가 처리되는 방식과 유사한 방식으로 처리된다.

신호(YO)는 좌측면 및 우측면 수평 오버스캔 영역내로 삽입되는 저주파수 휘도 측면 패널 정보(로우)를 나타낸다. 수평 오버스캔 영역에는 측면 패널 색도 정보가 없다. 신호(YO)는 제3도에 보인 포맷을 나타낸다. 간단히 말해서 신호(YO)는 다음과 같은 방식으로 신호(YF'')로부터 얻어진다. 광폭 스크린 신호(YF)는 픽셀(1에서 84)과 연관된 좌측면 패널 정보와 픽셀(671에서 754)과 연관된 우측면 패널 정보를 포함한다. 하기에 설명하는 바와같이, 신호(TF'')는 저역 통과 필터링 되어 0에서 700KHz의 대역폭을 갖는 휘도 로우 신호를 생성하게 되며, 이 신호로부터 시간 디멀티플렉스 공정을 통해 죄측면 및 우측면 패널 로우 신호가 추출된다. 휘도 로우 신호(YL')는 시간 압축되어 픽셀(1에서 14 및 741에서 754)과 연관된 수평 오버스캔 영역에서 압축된 저주파수 정보를 갖는 측면 패널 로우 신호(YO)를 생성하게 된다. 압축된 휘도 측면 로우 신호는 시간 압축의 양에 비례하는 증가된 BW를 나타낸다.

신호(YE, IE, QE 및 YO)는 예를 들면 시간 멀티플렉서와 같은 측면-중앙 신호결합기(28)로 결합되어 NTSC 호환형 대역폭 및 4:3 종횡비를 갖는 신호(YN, IN 및 QN)를 생성하게 된다. 이들 신호들은 제3도에 보인 바와같이 신호(YN)의 형태로 되어 있다. 결합기(28)는 또한 결합되는 신호의 통과 시간을 이퀼라이징하기 위한 적절한 시간 지연을 포함한다. 이러한 이퀼라이징 신호 지연은 신호 통과 시간을 이퀄라이징하는 것이 필요한 시스템내의 어느 곳에서나 포함된다.

변조기(30), 대역 통과 필터(32), 중앙 패널 H-V-T 대역 소거 필터(34) 및 결합기(36)는 개선된 NTSC 신호 엔코더(31)를 구성한다. 색도 신호(IN 및 QN)는 NTSC 색도 서브캐리어 주파수, 3.58MHz로 서브캐리어(SC)상에서 변조기(30)에 의해 직각 변조되어, 변조 신호(CN)가 생성된다. 변조 신호(CN)는 V-T필터(32)에 의해 수직(V) 및 템포럴(T)차원에서 대역 통과 필터링되는 바, 상기 V-T 필터(32)는 인터레이스 색도 신호가 신호(CP)로서 결합기(36)의 색도 신호 입력에 인가되기 전에 상기 인터레이스 색도 신호에서의 혼신을 제거한다. 휘도 신호(YN)는 신호(YP)로서 결합기(36)의 휘도 입력에 인가되기 전에 3차원 H-V-T 대역 소거 필터(34)에 의해 수평 (H), 수직(V) 및 템포럴(T)차원에서 대역 소거 필터링된다. 필터(34)는 단지 중앙 패널 영역에서만 대역 소거 필터링을 제공한다. 휘도 신호(YN)와 색도 차 신호(IN 및 QN)는 후속하는 NTSC 엔코딩 후 휘도-색도 혼신이 실질적으로 감소되도록 하는 역할을 한다.

제1a도는 H-V-T 대역 소거 필터(34)는 휘도 신호(YN)로부터의 상향 이동하는 대각선 주파수 성분을 제거한다. 이들 주파수 성분은 외관상 색도 서브캐리어 성분과 유사하며, 제거되어서 변조된 색도가 삽입될 홀(hole)을 주파수 스펙트럼내에 형성한다. 휘도 신호(YN)로부터의 상향 이동하는 대각선 주파수 성분이 제거된다하더라도 시각적으로는 디스플레이 화상의 질이 떨어지지 않게 되는데, 그 이유는 사람의 눈이 이들 주파수 성분을 실질적으로 감지할 수 없기 때문이다. 필터(34)는 휘도 수직 세부 정보가 손상되지 않도록 하기 위해 근사적으로 1.5MHz의 차단 주파수를 나타낸다.

결합기(36)로부터의 출력 중앙/측면 로우 신호(C/SL)는 광폭스크린 신호의 중앙 패널로부터 유도되어 디스플레이 될 NTSC 호환형 정보를 포함하며 NTSC 수신기 디스플레이의 시청자에게는 보여지지 않는 좌 및 우 수평 오버스캔 영역내에 위치하는 압축된 좌 및 우 측면 패널 휘도 로우 신호를 포함한다. 상기 오버스캔 영역내의 압축된 측면 패널 휘도 로우 신호는 광폭 스크린 디스플레이용 측면 패널 정보의 한 구성 부분을 나타낸다. 다른 구성 부분들과, 측면 패널 휘도 하이 신호(YH)와, 측면 패널 색도 차 정보(ID 및 QD)는 프로세서(18)에 의해 전개되는 바, 이에 대해서는 하기에 설명한다. 신호(YH, ID 및 QD)가 제4도에 나타나 있다.

신호(C/SL)의 중앙 패널 부분은 인트라프레임 평균기(38)로 처리되어 신호(N)를 생성하며, 이 신호는 가산기(40)의 입력에 인가된다. 인트라프레임 평균화된 신호(N)은 신호(C/SL)의 인트라프레임 영상 정보의 높은 공간적 상관관계(spatial correlation)로 인하여 신호(C/SL)와 본질적으로 동일하다. 평균기(38)는 근사적으로 1.5MHz이상의 신호(C/SL)의 중앙 패널 부분을 평균화하고, 주신호와 보조 신호간의 수직-템포럴 혼신을 줄이거나 또는 제거하는데 기여한다. 인트라프레임 평균기(38)가 동작하는 1.5MHz 및 그 이상의 고역통과 주파수 범위(highpass frequency range)는, 2MHz 및 그 이상의 정보에 대한 완전한 인트라프레임 평균화를 수행하여 휘도 수직 세부 정보가 인트라프레임 평균화 공정에 의해 열화되지 않도록 되게끔 선택된다. 제7도의 디코더의 인트라프레임 평균기-차동기 유닛(intraframe averager-differencer unit)과 연관된 필터와 엔코더(31)의 인트라프레임 평균기(38)와 연관된 필터사이의 200KHz 가아드대역(guardband)에 의해 수평 혼신이 제거된다. 측면 패널 색도 정보가 수평 오버스캔 영역에 전송되지 않기 때문에, 유닛(34 및 38)이 수평 오버스캔 영역에서 필터링을 제공하는 것은 필요치 않다. 따라서, 측면 패널 휘도 모션 연출(side panel luminance motion rendition)이 유닛(34 및 38)과 연관된 필터링 효과에 의해 열화되지 않는다.

측면 패널 신호(ID, QD 및 YH)는 엔코더(31)와 유사한 NTSC 엔코더(60)에 의해서 NTSC 포맷에 놓인다. 엔코더(60)는 측면 패널 색도 차 정보(ID 및 QD)를 3.58MHz에서 측면 패널 휘도 하이 정보(YH)상으로 직각 변조하여, NTSC 포맷에서 측면 패널 신호(NTSCH)가 생성되도록 하는 장치를 포함하고 있다. 이 신호는 제5도에서 개시한다.

신호(NTSCH)는 유닛(62)에 의해 시간 확장되어, 확장된 측면 패널 정보 신호(ESH)를 생성한다. 제5도에 도시한 바와같이, 상기 확장은 신호(NTSCH)의 좌측면 패널 픽셀(1에서 84)을 신호(ESH)의 픽셀 위치(15에서 377)로 맵핑하는 맵핑 공정에 의해서 이루어진다. 즉, 신호(NTSCH)의 좌측면 패널 정보가 확장되어 신호(ESH)의 라인 시간의 약 1/2을 점유하게 된다. 신호(NTSCH)의 우측면 패널 정보 픽셀(671에서 754))도 이와 유사하게 처리된다. 상기 시간 확장 공정은 신호(ESH)를 포함하는 정보의 수평 대역폭(신호 NTSCH의 것과 비교됨)을 인자 362/84로 감소시킨다. 신호(ESH)는 제5도에 도시된 바와 같이 네트워크(64)에 의해 인트라프레임 평균화되어 신호(X)를 생성한다. 인트라프레임 평균화된 신호(X)는 신호(ESH)의 인트라프레임 영상 정보의 높은 공간적 상관관계로 인하여 신호(ESH)와 본질적으로 동일하다. 신호(X)는 직각 변조기(80)의 신호 입력에 인가된다.

이 시스템에서, 측면 패널 휘도 성분(IA 및 QA)은 상기에서 언급한 이유로 유닛(64)에 의해 인트라프레임 평균화된 후 측면 패널 휘도 성분(ID 및 QD)과 궁극적으로 결합된다. 신호(IA 및 QA)에도 역시 이와 유사한 인트라프레임 평균화(시간필터링)공정이 가해져, 신호(IA, QA 와 ID, QD)가 결합될 때 색도 엣지를 따라 생성될 수 있는 색상 깜빡임이 감소 또는 제거되게 된다. 따라서 성분(IA 및 QA)은 각각 유닛(20a 및 20b)을 통해 인트라프레임 평균화된다. 신호(ID와 QD)는 각각 유닛(20a 및 20b)에 의해, 그리고 유닛(64)에 의해 두번 인트라프레임 평균화된다. 이와같은 순차적인 인트라프레임 평균화는 주어진 신호를 한번 인트라프레임 평균화하는 것과 동일한 필터링 효과를 나타낸다.

신호(YF') 역시 5MHz에서 6.0MHz의 통과 대역을 갖는 수평 대역통과 필터(70)에 의해 필터링된다. 필터(70)로부터의 출력 신호인 수평 휘도 하이는 진폭 변조기(72)에 인가되는데, 여기서 상기 진폭 변조기(72)는 5MHz의 캐리어 신호(fc)를 진폭 변조한다. 변조기(72)는 변조기(72)의 출력에서 0에서 1.0MHz의 통과 대역을 얻기 위해 근사적으로 1.0MHz의 차단 주파수를 갖는 출력 저역 통과 필터를 포함한다. 변조 공정에 의해서 생성되는 다른 출력 성분(5.0에서 6.0MHz 및 10.0에서 11.0MHz)은 저역통과 필터링에 의해서 제거된다. 결과적으로, 5.0MHz에서 6.0MHz의 범위에 있는 수평 휘도 하이 주파수는 진폭 변조 처리 및 후속하는 저역통과 필터링으로 인해 0에서 1.0MHz의 범위로 시프트(shift)된다.

유닛(72)으로부터의 주파수-시프트된 수평 휘도 하이 신호는 이 신호를 주신호(C/SL)와 공간적으로 연관되게 하기 위해 포맷 엔코더(74)에 의해 엔코딩된다. 엔코더(74)는 중앙 패널 정보를 확장하기 위한 목적의 유닛(18 및 28)과 연관된 포맷 엔코딩 네트워크와 유사하여, 주파수-시프트된 수평 휘도 하이가 표준 4:3 포맷으로 엔코딩된다. 엔코더(74)로의 입력신호가 시간 확장될때, 그의 대역폭은 1.2MHz로부터 대략 1.0MHz로 하강하며, 엔코더(74)로부터의 출력 신호는 주신호와 공간적으로 연관된다. 측면 패널 정보는 엔코더(74)에 의해 시간 압축되기 전에 유닛(72)내에서 170KHz로 저역통과 필터링된다. 엔코더(74)로부터의 신호는 신호(Z)로 유닛(80)에 인가되기 전에 인트라프레임 평균화된다. 인트라프레임 평균화된 신호(Z)는 엔코더(74)로부터의 신호의 인트라프레임 영상 정보의 높은 공간적 상관관계때문에, 엔코더(74)로부터의 신호와 본질적으로 동일하다. 변조 신호(X 및 Z)는 근사적으로 0에서 1.1MHz의 실질적으로 동일한 대역폭을 나타낸다.

유닛(80)은 보조 신호(X 및 Z)가 보소 서브캐리어 신호(ASC)를 직각 변조하기전에 상기 보조 신호(X 및 Z)의 큰 진폭 편위(excursion)에 비선형 감마 함수 진폭 압축을 수행한다. 상기 진폭 압축된 신호는 3.1075MHz 위상-제어 보조 서브캐리어(ASC)상에서 직각 변조되는데, 이는 수평 라인 주파수(395 x H/2)의 1/2의 우수배이다. 보조 서브캐리어의 위상은, 종래의 색도 서브캐리어의 위상과는 달리, 필드 사이에서 262H만큼 떨어져 역전된다. 보조 서브캐리어의 필드 교호 위상은 신호(X 및 Z)의 보조 변조 정보가 색도 정보를 오버랩할 수 있도록 함과 아울러 수신기에서 비교적 복잡하지 않은 필드 저장 장치를 이용한 보조 정보의 분리를 용이하게 한다. 직각 변조된 신호(M)는 가산기(40)에서 신호(N)에 가산된다. 처리된 측면 패널 평균 색도 정보를 나타내는 신호(CA)는 신호(N)의 수평 블랭킹 기간의 백 포치 부분(back porch portion)내로 삽입된다. 펄스 성형기(pulse shaper)(43)로부터의 측면 패널 평균 색도 정보 신호(CA)는 각 수평 라인 블랭킹 기간의 백 포치 부분내로 다중화되는 이중 펄스 성분(dual pulse components)을 포함한다. 주어진 수평 라인에 대해, 펄스중의 한 펄스는 좌측면 패널 평균 I 색도 정보를 나타내고, 다른 펄스는 좌측면 패널 평균 Q 색도 정보를 나타낸다. 다음 수평 라인 블랭킹 기간에서는, 펄스들중의 하나는 우측면 패널 평균 I 정보를 나타내고, 다른 펄스는 우측면 패널 평균 Q정보를 나타낸다. 따라서, 평균 좌 및 우 측면 패널 색도 정보는 교호 라인의 백 포치 기간(back porch interval)동안 전송된다.

가산기(40)로부터의 출력신호(NTSCF)는 4.2MHz의 NTSC 호환형 신호이다. 신호(NTSCF)의 제2성분 및 3성분은 약간 시간 압축되어, 제1도에 도시된 바와같이, 이들 성분이 제1성분의 중앙 패널 부분과 공간적으로 정렬된다. 수평 오버스캔 영역에 나타나는 유일한 영상 정보는 시간 압축된 측면 패널 로우 정보이다. 따라서, 수평 오버스캔 영역에서 인트라프레임 평균화의 필요성이 없어지며, 그에 의해 측면 패널 저 주파수 휘도 정보의 대각선 해상도가 열화되지 않는다.

휘도 헬퍼 신호(YT)는 7.16MHz의 대역폭을 나타내며, 포맷 엔코더(78)에 의해 (엔코더(74)에 의해 수행되는 것과 같은 방식으로) 4:3 포맷으로 엔코딩되며, 필터(79)에 의해 750MHz로 수평 저역통과 필터링되어 신호(YTN)을 생성한다. 측면 부분들은 포맷 엔코더(78)의 입력 저역통과 필터에 의해 시간 압축되기 전에 125KHz로 저역통과 필터링된다. 측면 부분 하이(side portion highs)는 버려진다. 따라서, 신호(YTN)는 주신호(C/SL)와 공간적으로 상관된다.

신호(YTN 및 NTSCF)는, 텔레비젼 RF 캐리어 신호를 변조하는 RF 직각 변조기(57)에 인가되기전에, 각각 DAC 유닛(53 및 54)에 의해 디지탈(2 진)에서 아날로그 형태로 변환된다. RF 변조된 신호는 나중에 방송(broadcast)시 안테나(56)를 통해 전송기(55)에 인가된다.

유닛(80)이 제공하는 것과 같은 직각 변조는 두개의 협대역 신호(two narrowband signals)가 동시에 전송될 수 있도록 한다. 변조 신호를 시간 확장함으로써, 대역폭이 축소되어 직각 변조의 협대역 요구와 일치하게 된다. 대역폭이 축소되면 될수록, 캐리어와 변조 신호간에서의 간섭이 줄어들게 된다. 더욱이, 전형적으로 높은 에너지를 갖는 측면 패널 휘도 정보의 DC 성분은 변조 신호로 이용되기 보다는 오버스캔 영역내로 압축된다. 그리고, 평균 측면 패널 색도 정보와 연관된 비교적 높은 에너지가 각 수평 블랭킹 기간의 백 포치 부분동안 전달된다. 보조서브캐리어의 측면 패널 정보 변조 성분은 고 주파수 측면 패널 휘도 정보 및 원래의 측면 패널 색도 정보와 평균 측면 패널 색도 정보간의 차를 나타내는 정보만을 포함하고 있다. 따라서, 변조 신호의 에너지가 크게 줄어들고, 변조 신호의 간섭 가능성이 줄어들게 된다.

안테나(56)에 의해 전파되는 엔코딩된 NTSC 호환형 광폭 스크린 신호는, 제7도는 예시된 바와 같이, NTSC 수신기 및 광폭스크린 수신기에 의해 수신된다. 호환형 광폭스크린 EDTV 인터레이스 텔레비젼 신호는 안테나(710)에 의해 수신되어 NTSC 수신기(712)의 안테나 입력에 인가된다. 수신기(712)는 정규 방식으로 호환형 광폭스크린 신호을 처리하여 4:3의 종횡비를 갖는 영상 디스플레이를 생성하며, 광폭스크린 측면 패널 휘도 정보는 시청자에게 보이지 않는 수평 오버스캔 영역내로 부분적으로 압축(즉, 로우)되며, 표준 수신기의 동작을 방해하지 않는 변조된 보조서브캐리어 신호에 부분적으로 포함된다.

안테나(710)에 의해 수신되는 호환형 광폭스크린 EDTV 신호는 또한 예를 들면 5 : 3의 광폭 종횡비를 갖는 비디오 영상을 디스플레이할 수 있는 광폭스크린 순차주사 수신기에 인가된다. 수신된 광폭스크린 신호는 무선 주파수(RF) 튜너(radio frequency tuner) 및 증폭기 회로(amplifier cicuits)를 포함하는 입력 유닛(722)과 기저대역 비디오 신호(baseband video signal)를 생성하는 동기 비디오 복조기(synchronous video demodulator)(직각 복조기)와, 2진 형태로 기저대역 비디오 신호(NTSCF)를 생성하는 A/D변환기(ADC)회로에 의해 처리된다. ADC 회로는 색도 서브캐리어 주파수의 4배의 샘플링율(4×fsc)로 동작한다.

신호(NTSCF)는 프레임내에서 262H만큼 떨어져 있는 영상 라인들을 1.7MHz 이상으로 평균화(가산적으로 결합) 및 차동화(감산적으로 결합)하여, 실질적으로 V-T 혼신이 없는 직각 변조된 신호(M) 및 주신호(N)를 복원시킨다. 유닛(724)의 1.7MHz 하한 동작 주파수(lower limit operating frequency)와 제1a도의 엔코더내의 유닛(38)의 1.5MHz 하한 동작 주파수 사이에 200MHz 수평 혼신 가아드대역(horizontal crosstalk guardband)이 제공된다. 복원된 신호(N)는, 제1a도의 엔코더에서 인트라프레임 평균화된 원래의 주 신호(C/SL)의 높은 시각적(공간적) 인트라프레임 영상 상관(correlation)으로 인하여, 시각적으로 주신호(C/SL)의 영상 정보와 동일하다.

신호(M)는 제1a도와 관계하여 설명된 신호(ASC)와 유사한 필드 역전 위상을 갖는 보조 서브캐리어(ASC)에 응답하여 보조 신호(X 및 Z)를 복조하는 직각 변조기 및 진폭 확장기 유닛(726)에 결합된다. 복조된 신호(X 및 Z)는 제1a도의 유닛(74)으로부터의 출력 신호 및 신호(ESH)의 영상 정보와 본질적으로는 시각적으로 동일한 정보를 포함하는데, 이는 제1a도의 엔코더에 의해 인트라프레임 평균화된 이들 신호들의 높은 공간적 인트라프레임 영상 상관관계(high spatial intraframe image correlation)에 기인한 것이다. 유닛(726)은 또한 두배의 보조 서브캐리어 주파수로 원하지 않는 고주파수 복조 생성물을 제거하기 위한 1.5MHz 저역통과 필터와, 제1a도의 유닛(80)에 의해 수행되는 비선형 압축 함수의 역(inverse)인 감마 함수를 이용하여(이전에 압축된)복조된 신호를 확장하는 진폭 확장기를 포함한다.

유닛(728)은 엔코딩된 측면 패널 성분들을 시간 압축하여, 상기 측면 패널 성분들이 그들의 원래 타임 슬롯(original time slots)을 점유할 수 있도록 하고, 그에 의해 신호(NTSCH)가 복원된다. 유닛(728)은 제1a도의 유닛(62)이 신호(NTSCH)를 신호 확장한 것과 같은 양으로 신호(NTSCH)를 시간 압축한다.

휘도(Y) 하이 디코더(730)는 휘도 수평 하이 신호(Z)를 광폭스크린 포맷으로 디코딩된다. 측면 패널들을 (제1a도의 엔코더에서 측면 패널들이 시간 압축되는 것과 같은 양으로)시간 확장되며, 중앙 패널은 (제1a도의 엔코더에서 측면 패널들이 시간 확장되는 것과 같은 양으로) 시간 압축된다. 상기 패널들은 10-픽셀 오버랩 영역에서 서로 합쳐서 이어진다.

변조기(732)는 5.0MHz 캐리어(fc)상에서 디코더(730)로부터의 신호를 진폭변조한다. 진폭 변조된 신호는 그후 5.0MHz의 차단 주파수를 갖는 필터(734)에 의해 고역통과 필터링되어 낮은 측대역(lower sideband)이 제거된다. 필터(734)로부터의 출력 신호에서, 5.0에서 6.0MHz의 중앙 패널 주파수가 복원된다. 필터(734)로부터의 신호는 가산기(736)에 인가된다. 압축기(728)로부터의 신호(NTSCH)는 측면 패널 휘도 하이 신호(YH)와 측면 패널 휘도 차 신호(ID 및 QD)가 생성되도록 측면 패널 색도 정보로부터 측 패널 휘도 정보를 분리하는 휘도-색도 분리기(740)에 인가된다. 유닛(724)으로부터의 신호(N)는 분리기(740)와 유사할 수 있는 휘도-색도 분리기(742)에 의해 휘도 및 색도 구성 성분(YN, IN 및 QN)으로 분리된다. 신호(YH, ID, QD 및 YN, IN, QN)는 Y-I-Q 포맷 디코더(744)에 입력으로써 재공되는데, 이 디코더는 휘도 및 색도 성분을 광폭스크린 포맷으로 디코딩된다. 디코더(744)는 또한 전송 시간 이퀼라이징 지연 네트워크(transit time equalizing delay network)(727)를 통해 유닛(722)의 출력으로부터 신호(NTSCF)를 수신한다. 이 신호는 평균 측면 패널 색도 정보를 포함한다. 네트워크(744)에서, 측면 패널 휘도 로우는 시간 확장되고, 중앙 패널은 시간 압축되며, 측면 패널 휘도 하이 및 측면 패널 색도 정보는 측 패널 휘도 로우에 더해지고, 측면 패널들은 10-픽셀 오버랩 영역에서 중앙 패널에 합쳐져서 이어진다. 디코더(744)의 세부가 제10도에 도시된다.

신호(YF')는 가산기(736)에 연결되어, 여기서 필터(734)로부터의 신호와 합해진다. 이러한 처리에 의해서, 복원된 확장 고 주파수 수평 휘도 세부 정보가 디코딩된 휘도 신호(YF')에 더해진다.

신호(YF', IF' 및 QF')는 변환기(750), (752) 및 (754)에 의해 각각 인터레이스로부터 순차 주사 포맷으로 변환된다. 휘도 순차 주사 변환기(750)는 또한 엔코딩된 헬퍼신호(YTN)를 디코딩하는 포맷 디코더(760)로부터의 헬퍼 휘도 신호(YT)에 응답한다. 디코더(760)는 신호(YTN)를 광폭스크린 포맷으로 디코딩한다.

I 및 Q 변환기(752 및 754)는 한 프레임 떨어진 라인들을 템포럴 평균함(temporally averaging)으로써 인터레이스를 순차 주사 신호로 변환하여, 미싱 순차 주사 라인 정보(missing progressive scan line information)가 생성되도록 한다. 이것은 미합중국 특허 제4,855,811호유 기술된 형태의 장치에 의해 수행될 수 있다. 휘도 순차 주사 변환기 유닛(750)은 듀얼-포트 메모리(dual-port memory)에 의해 수신될 때 신호(YT)가 신호(X)에 추가되는 점을 제외하고는 상기와 유사하다. 이 유닛에서, 헬퍼 신호 샘플(YT)은 미싱 순차 주사 픽셀 샘플을 재구성하는 것에 기여하도록 템포럴 평균에 더해진다. 전 템포럴 세부(full temporal details)가 엔코딩된 라인 차 신호(엔코딩후 750MHz)에 포함된 수평 주파수 대역내에서 복원된다. 이 수평 주파수 대역 이상에서는 신호(YT)가 영(0)이 되어, 미싱 샘플(missing sample)이 템포럴 평균화에 의해 재구성된다.

광폭스크린 순차 주사 신호(YF, IF 및 QF)는 비디오 프로세서 및 매트릭스 증폭기 유닛(764)에 인가되기 전에 D/A 변환기에 의해 아날로그 형태로 변환된다. 유닛(764)의 비디오 신호 프로세서 콤포넌트는 신호 증폭 회로, DC 레벨 시프팅 회로, 피킹(peaking) 회로, 밝기 제어 회로, 콘트라스트 제어 회로 및 기타 통상적인 비디오 신호 처리 회로를 포함하고 있다. 매트릭스 증폭기(764)는 휘도 신호(YF)를 색상 차 신호(IF 및 QF)와 결합하여, 비디오 신호 R, G 및 B를 나타내는 컬러 영상이 형성되도록 한다. 이들 컬러 신호는 유닛(764)의 디스플레이 구동 증폭기에 의해 예컨데 광폭스크린 키네스코프(widescreen kinescope)인 광폭스크린 컬러 영상 디스플레이 장치(770)를 직접 구동하기에 적합한 레벨로 증폭된다.

제6도는 색도 신호(IE, ID, QD 및 IA, QA)를 생성하는 제1a도의 유닛(18)과 연관된 장치를 도시한 것이다. 제6도는 또한 측면 패널 색도 평균 신호(CA)를 생성하기 위한 펄스 성형기(43)를 도시한다. 제6도 장치의 처음 부분을 출력 신호(IE 및 ID)를 생성하고 펄스 성형기(43)에 인가하기 위한 신호(IA)의 처리된 버젼을 생성하도록 신호(IF)를 처리하는 네트워크이다. 신호(QF)에 응답하는 유사한 장치가 대응 신호(QE, QD 및 QA)를 전개시키는데 이용될 수 있다.

신호(IF)는 1H 지연 소자들(610 및 620)을 포함하는 입력 네트워크에 인가된다. 현재 영상 라인이 지연기(610)의 출력에 나타나며, 선행(preceding) 및 후속(succeeding) 영상 라인이 각각 지연기(620)의 출력과 지연기(610)의 입력에 나타난다. 지연기(610)의 출력으로부터의 신호(IF)는 전송 시간 에퀼라이징 지연기(6226)를 통해 디멀티플렉서(630)에 전송되는데, 이 디멀티플렉서는 중앙 패널 정보를, 중앙 패널 성분(IE)가 생성되도록 네트워크(631)에 의해 시간 확장된 신호(IC)로 추출한다.

수평 라인 비율로 동기화되는 스위치(615)는 선행 라인과 후속 라인 사이에서 스위칭한다. 스위치(615)는 가산기(618)와 조합을 이루어 두 라인이 쌍을 이루도록 하므로써 인접 라인의 수직 평균화를 얻기 위해 각 라인의 중간에서 그 위치를 스위칭한다. 가산기(618)로부터의 수직 평균화된 신호는 네트워크(619)에서 1/2인자로 배율된다. 네트워크(619)로부터의 가중된(weighed) 신호는 수평 평균화된 좌측면 패널 정보와 수평 평균화된 우측면 패널 정보를 나타내는 출력 신호(IA)를 제공하는 유닛(622)에 인가된다. 즉, 유닛(622)은 신호(IA)로서 라인당 두개의 평균치를 생성한다. 유닛(622)로부터의 평균 측면 패널 색도 정보는 감산 결합기(subtractive combiner)(624)내에서 원래의 I 색도 정보 신호(IF)로부터 감산되어, 출력 색도 차 신호(ID)가 생성되게 된다. 이 신호는 중앙/측면 디멀티플렉서(632)에 의해 디멀티플렉스되어, 원래의 I색도 정보와 평균 측면 패널 색도 정보간의 차를 각각 나타내는 분리된 좌측면 성분 및 우측면 성분을 갖는 신호(ID)가 생성된다.

유닛(622)으로부터의 평균 측면 패널 색도 정보 신호(IA)는 각각 중앙/측면 디멀티플렉서(634 및 635)에 의해 좌측면 패널 평균 색도 성분(IA_L)와 우측면 패널 평균 색도 성분(IA_R)로 디멀티플렉스된다. 신호 성분(IA_L)은 맵퍼(mapper)(639)에 의해 비디오 신호의 수평 백 포치 기간에 있는 소정 위치로 매핑된다. 신호 성분(IA_R)는 맵퍼(639)에 의해 다음 영상 라인의 대응 위치로 맵핑된다. 맵퍼(638) 및 (639)의 출력은 수평 라인 비율 스위치(horizontal line rate switch)(640)에 의해 선택된다. 파형으로 예시된 평균 좌측 및 우측 패널 성분(IA_L및 IA_R)을 포함하는 스위치(640)로부터의 출력 신호(IA)는 상기 스위치 출력 신호로부터 펄스 파형을 전개하기 위해 펄스 성형기(43)에 인가된다.

펄스 성형기(43)는 신호 배율기(642 및 644)와 이 배율기들로부터의 출력들을 합산하는 가산기(646)를 포함한다. 배율기(642)는 소정의 진폭, 지속 기간(duration) 및 상승 시간(risetime)의 주기 펄스인 제1기준 펄스 시퀀스(P1)에 응답한다. 배율기(644)는 유사한 진폭 및 지속기간의 주기 펄스인 제2기준 펄스 시퀀스(P2)에 응답한다. 펄스(P1 및 P2)는 타이밍 옵셋(tming offset)을 나타내는데, 예를 들면 제9도에 보인 바와 같이 펄스(P2)는 펄스(P1)보다 약간 뒤에 나타난다. 배율기(642)는 또한 스위치(640)로부터의 신호(IA)에 응답하며, 배율기(644)는 또한 QF프로세서(도시않됨)로부터의 연관된 신호(QA)에 응답한다.

배율기(642 및 644)의 출력들은 가산기(646)에서 결합되어, 평균 측면 패널 I 및 Q 색도 정보를 나타내는 신호(CA)가 생성된다. 신호(CA)는 파형으로 도시한 바와 같이, 우수 수평 라인(odd numbered horizontal lines)상에 좌측면 펄스 성분(IA_L및 QA_L)을 나타내며, 기수 수평 라인(even numbered horizontal lines)상에 우측면 펄스 성분(IA_R및 QA_R)을 나타낸다. 다른 접근도 또한 가능하다. 예컨데, 펄스 성분(IA_L, QA_L, IA_R및 QA_R)은 주어진 블랭킹 기간동안 순차적으로 전송될 수도 있고, 또는 4개의 연속 라인상에 개별적으로 전송될 수 있으며, 또는 좌측면 및 우측면 정보는 각각 기수 및 우수 필드동안 전송될 수도 있다.

제8도는 영상 기간(T1)사이에서 주어진 수평 블랭킹 기간(T8)의 백 포치 세크먼트내에 색도 버스트 기간 후의 성분(IA, QA)이 놓인 것을 도시하고 있다. 기준 펄스(P1 및 P2)가 제9도에 도시된다. 펄스(P1 및 P2)와 이에 의한 펄스(IA 및 QA)는 펄스(IA 및 QA)가 제1a도의 엔코더 시스템의 RF 전송기 부분에 있는 아날로그 필터를 통과할때 링잉(ringing)을 배제하는 상승 시간(risetime)을 갖는다. 펄스(IA 및 QA)는 백 포치 기간내에서 공간을 보존하기위한 오버랩핑 구성을 나타내며, 피크 진폭의 약 0.7배 진폭에서 (펄스 피크 사이에서)공통 크로스오버 포인트(common crossover point)를 예시적으로 나타낸다. 이들 펄스는 백색 진행 방향(white-going direction)으로 약 100 IRE정도의 포지티브 진폭 익스커션(positive amplitude excursion)을 나타낼 수 있고, 전송기에서의 클리핑(clipping)이 나타나지 않게 되어야 한다. 대안으로, 이들 펄스는 -20 IRE의 네가티브 진행 진폭 익스커션(negative-going amplitude excursion)을 나타낼 수 있다.

각각의 펄스(IA 및 QA)의 크기는, 대부분의 측면 패널 색도 에너지를 나타내는 평균 측면 패널 I 및 Q 색도 정보에 대한 단일한 수의 추정치를 나타낸다. 이 예에서, 상기 평균은 전체 색도 에너지 스펙트럼에 대하여 균일하게 가중된다(uniformly weighed). 그러나, 소정의 비균일 평균 가중이 특정한 시스템의 요구에 따라 이용될 수도 있다.

개시된 고 에너지 평균 측면 패널 색도 정보의 이용은 개별적인 처리시 고 에너지 저 주파수 정보를 추출하기 위한 필터링을 이용하는데 있어서 선호된다. 평균화 처리는 복잡하지 않고 저렴하며, 보정 또는 보상되어야만 하는 링잉, 위상 시프트 및 시간 지연과 같은 원하지 않는 필터링 효과를 회피할 수가 있다. 측면 패널 평균 색도 정보(IA 및 QA)는 양호하게는, 예컨데 수직 블랭킹 기간 또는 수평 블랭킹 기간의 프런트(front) 또는 백 포치 세그먼트와 같은 시청자에게 보여지지 않는 기간 동안 전송된다.

제6a도는 잡음 방지를 향상하기 위해 제6도의 장치와 함께 사용되는 장치를 도시한 것이다. 특히, 네트워크(622)로부터의 신호는 배율기(650)에서 2인자로 증폭되며, 네트워크(652)에 의해 진폭 클리핑 또는 진폭 제한되어 네트워크(622)로부터의 신호의 신호 대 잡음비가 향상된다. 그후, 이 신호는 디멀티플렉서(634 및 635)에 인가되며, 배율기(654)에서 1/2 인자로 진폭 조정된 후 감산기(624)에 인가되어 배율기(650)가 제공하는 증폭에 대한 보상이 이루어진다.

제10도는 제7도의 신호 분리기(744)의 세부를 보인 것이다. 신호(YN, IN 및 QN)는 디멀티플렉서(1040)에 의해 시간 확장된 중앙 패널 신호(YE, IE 및 QE)로 분리된다. 이들 신호는 시간 압축기(1044)에 의해 (제1a도의 엔코더에서 중앙 확장 인자에 대응하는)중앙 압축 인자에 의해 시간 압축되어, 복원된 중앙 패널 신호(YC, IC 및 QC)에 의해 중앙 패널의 원래의 공간 관계가 복원된다.

신호(NTSCF)는 디멀티플렉서(1041)를 통해 측면 패널 로우 성분(YO) 및 측면 패널 평균 색도 펄스 성분(IA 및 QA)으로 분리된다. 제11도의 파형(a, b 및 c)은 유닛(1041)의 입력 신호(NTSCF) 및 출력 신호(IA 및 QA)를 예시한 것이다. 파형 a로부터 알 수 있는 바와 같이, 입력 신호(NTSCF)는 1 라인의 백 포치 기간 동안 좌 측면 패널 평균 색도 펄스 성분(IA_L및 QA_L)을 포함하고, 다음 라인의 백 포치 기간동안 우 측면 패널 평균 색도 펄스 성분(IA_R및 QA_R)을 포함하고 있다. 이 예에서, 펄스(IA_L, QA_L및 IA_R및 QA_R)는 측면 패널들의 컬러값이 서로 다름을 나타내기 위해서 서로 다른 진폭을 갖는 것으로 도시되어 있다. 디멀티플렉서(1041)의 IA 출력은 파형 b로 나타낸 바와 같이 수평 라인 기간(1H)으로 분리된 좌측면 및 우측면 패널 평균 색도 펄스 성분을 포함하고 있다. 디멀티플렉서(1041)의 QA 출력은 파형 c로 표시된 바와 같이 유사한 구성을 나타낸다.

디멀티플렉서(1041)로부터의 출력 색도 신호는 샘플링되어 파형의 특정 포인트에 유지되고, 각각 신호(IA 및 QA)를 생성한다. 휘도 신호는 측면 패널 시간 확장 인자(제1a도의 엔코더에서 측면 패널 압축 인자에 대응함)에 의해 시간 확장되고, 각각 좌 측면 및 우측면 패널 위치내로 맵핑되어, 측면 패널 Y 성분의 원래의 공간 관계가 복원된다. 신호(NTSCF)로부터 각각 디멀티플렉스된 펄스의 진폭이 측정되며, 이 진폭을 나타내는 신호가 유닛(1042)의 IA 및 QA출력에 나타난다. 상기 신호는 1 수평 라인 주기동안 유지된다. 유닛(1042)의 IA와 QA출력이 제11도에서 각각 파형(d와 e)으로 도시된다.

스위치(1043 및 1045)는 라인 식별기 신호(S)에 의해 동기화되어, 각각 1H 지연 소자(1047 및 1048)과 연관된다. 상기 스위치는 라인당 한번씩 토글(toggle)한다. 두개의 수평 라인이 하나의 스위칭 주기를 완성한다. 제11도에 보인 라인 시퀀스에 관하여, 상기 스위치들 각각의 출력들은 라인의 첫번째 1/2 동안에는 지연되지 않은 신호(IA_L및 QA_L)를 전송하고, 라인의 두번째 1/2동안에는 1H 지연된 신호(IA_R및 QA_R)를 전송한다. 다음 라인에서, 신호(NTSCF)의 펄스 정보는 IA_R및 QA_R이다. 따라서, 유닛(1042)의 출력(IA 및 QA)은 IA_R및 QA_R정보를 제공한다. 스위치(1043 및 1045)는 라인의 첫번째 1/2 동안에는 1H 지연 위치에 유지되고, 라인의 두번째 1/2 동안에는 지연되지 않는 위치로 스위칭된다. 따라서, 연속하는 인접 라인상에 전송되는 좌측면 및 우측면 패널 색도 성분(IA_L및 IA_R)이 주어진 수평 라인의 적절한 공간 위치에 나타난다. 이와 유사한 결과가 성분(QA_L및 QA_R)에도 적용된다. 제11도의 파형(f)은 스위치(1043)의 출력을 나타낸다.

공간적으로 복원된 측면 패널 성분(YH, ID 및 QD)은 결합기(1046)를 통해 유닛(1042)으로부터의 공간적으로 복원된 측면 패널 성분(YL, IA 및 QA)과 결합되어, 재구성된 측면 패널 신호(YS, IS 및 QS)가 생성된다. 이들 신호들은 스플라이서(splicer)(1060)에 의해, 재구성된 중앙 패널 신호(YC, IC 및 QC)와 합쳐 이어져서(spliced), 완전히 재구성된 광폭스크린 휘도 신호(YF')와 완전히 재구성된 광폭스크린 색도 차 신호(IF' 및 QF')가 생성된다. 측면 패널 신호 성분과 중앙 패널 신호 성분을 합쳐 잇는 것(splicing)은 중앙 패널과 측면 패널간의 경계에서 볼 수 있는 접합선(seam)을 실질적으로 제거하는 오버랩핑 픽셀 기술(overlapping pixel technique)을 이용함으로써 달성된다.

본 시스템은 지금까지 설명된 측면 패널 평균 색도 성분(IA, QA와 ID, QD)의 전개(development) 및 처리(processing)에 관계되는 사항을 제외하고는 미합중국 특허 제4,855,811호와 거의 유사하다. 미합중국 특허 제4,855,811호는 휘도-색도 분리기와, 인트라프레임 프로세서와, 다중차원 VT 및 HVT 필터와, 측면-중앙 신호 분리기 및 결합기와, 시간 확장 및 압축을 실행하는 맵핑 장치와, 중앙 패널 정보 및 측면 패널 정보를 합쳐 잇는 장치(splicing apparatus)등과 같은 많은 시스템 소자들의 추가적인 세부가 기술되어 있다.

Claims

제1성분 및 제2성분을 포함하는 텔레비젼 타입의 비디오 신호 처리 장치에 있어서, 보조 신호(auxiliary signal)를 제공하는 수단(16,17a,19a,20a)과, 상기 제1성분 정보의 소정 가중 평균(weighted average)과 원래의 제1성분 정보간의 차이를 나타내는 차 신호(difference signal)를 제공하는 수단(610 내지 624)과, 상기 보조 신호를 상기 차 신호로 변조하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2성분은 각각 색도 성분 및 휘도 성분인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 평균 정보는 정상적으로 시청자에게 보여지지 않는 정보를 포함하는 기간동안 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 기간은 수평 블랭킹 기간인 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 평균 정보는 수평 블랭킹 기간의 백 포치 부분(back porch portion)동안 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 보조 신호는 표준 색도 서브캐리어의 필드 교호 위상(field alternating phase)과는 다른 필드 교호 위상을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
제1성분 및 제2성분과, 상기 제1성분 정보의 소정 가중 평균과 원래의 제1성분 정보간의 차이를 나타내는 차 신호에 의해 변조된 보조 신호를 포함하는 텔레비젼-타입 비디오 신호를 수신하는 장치에 있어서, 상기 차 신호를 포함하는 복조 신호가 생성되도록 상기 보조 신호를 복조하는 수단(726)을 포함하는 신호 처리 수단(726,728,740)과, 원래의 제1성분 정보가 제공되도록 상기 차 신호를 처리하는 제2수단(1041 내지 1046)과, 상기 원래의 제1성분 정보와 제2성분 정보를 결합하는 수단(764,770)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2성분은 각각 색도 및 휘도 성분이며, 상기 장치는 표준 색도 서브캐리어의 필드 역전 위상(field reversing phase)과는 다른 필드 역전 위상을 갖는 상기 복조 수단에 기준 신호를 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 처리 수단은 정상적으로는 시청자에게 보여지지 않는 정보를 포함하는 상기 텔레비젼 신호의 일부분으로부터 평균 제1성분 정보를 유도하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 텔레비젼 신호의 상기 일부분은 수평 블랭킹 기간인 것을 특징으로 하는 장치.