KR970005061Y1 - 영상녹화 재생기에서 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치 - Google Patents

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Description

영상녹화 재생기에서 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치

제1도는 영상녹화 재생기에서 종래의 테이프 포맷도

제2도는 제1도의 테이프 포맷의 C+AUDIO트랙에 기록되는 영상 및 음성신호에 대한 종래의 스펙트럼도

제3도는 본 고안에 적용되는 영상녹화 재생기의 블록도

제4도는 제3도에서 음성신호(AUDIO)를 처리하는 부분에서 A/D변환부(30), 디지털 처리부(32), 직각 진폭변조부(34)를 포함하는 구체블록도

제5도는 제4도에서 I.Q신호가 각각 2비트씩 레벨변환, 평형변조, 믹싱을 수행한 후 형성되는 벡터도

제6도는 본 고안의 테이프 포맷도

제7도는 본 고안에 따르는 스펙트럼도

제8도는 본 고안에서 영상신호와 음성신호가 동기신호에 의하여 일치됨을 보여 주는 도면

본 고안은 영상녹화 재생기에 관한 것으로, 특히 직각진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)방식으로 음성신호를 테이프에 기록하는 음성신호 기록장치에 관한 것이다.

영상녹화재생기에서 음성 및 영상기록 관하여 소니사(Sony) 및 마쯔시다(松下)의 기술은 위도신호(Y) 및 색신호(C)를 분리하여 해당 트랙에 각각 기록하고 색신호(C) 트랙에는 색신호(C)와 함께 고층실도(High Fidelity : 이하 "하이파이"라 칭함) 오디오를 기록하는 것을 제시하고 있다.

영상녹화재생기에 관한 소니사(Sony) 및 마쯔시타사(松下)에서 제시하고 있는 영상녹화재생기의 테이프 포맷이 제1도에 나타나 있다.

휘도신호(Y) 및 색신호(C)의 트랙이 각각 분리되어 있으며, 색신호(C)는 오디오(AUDIO)와 함께 기록하고 있다.

또한 채널 CH1, CH2 및 제어트랙(Control Track)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

제1도에서 음성신호 기록의 형태를 보면, C+AUDIO트랙에는 하이파이 오디오만을 기록하고 리니어 오디오(Linear AUDIO) 트랙에는 채널 CH1, CH2로 기록한다.

상기한 방법으로 C+AUDIO트랙에 기록할 때에 스팩트럼이 제2도에 도시되어 있다.

상기한 음성신호의 기록은 PCM방식으로, 음성신호기록시 고주파의 영향으로 FM기록이 곤란하여 진다.

또한 소니사(Sony) 및 마쯔시다(松下)에서 제공하는 영상녹화재생기의 음성신호 기록방법은 헤드 스위칭(Head Switching) 및 드롭아웃(Drop out)에 의한 노이즈가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 영상녹화 재생기에서 직각진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)를 이용하여 FM기록과 동시에 디지털음성신호를 기록하는 회로를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 영상녹화재생기에서 음성신호의 기록 밀도를 높이고 음질을 향상시키고 드롭아웃 보상을 수행하는 회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 영상녹화재생기에서 직각진폭변조(QAM)를 사용하여 색신호(C)의 FM기록과 동시에 디지털음성신호를 테이프에 기록하도록 하는 회로들로 구성되어 진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 고안에 적용되는 영상녹화재생기의 녹화 블록도에서 영상신호(Video)를 처리하는 회로부분 및 음성신호(Audio)를 처리하는 회로부분 그리고 영상처리 및 음성처리블록 부분에서 출력되는 음성 및 영상을 믹싱하여 테이프에 기록하는 믹싱처리하는 회로부분으로 구성한다.

영상신호(VIDEO)를 처리하는 회로부분의 구성은 영상신호에서 휘도신호(Y) 및 색신호(C)를 분리하는 Y/C분리부(10)와 휘도신호(Y)를 FM변조하여 테이프(14)의 휘도신호트랙(Y)(후술될 제6도에 도시되어 있음)에 기록하는 FM변조부(12)와 색신호(C)를 복조하는 복조부(16)와 복조부(16)에서 복조된 아날로그신호(R-Y, B-Y)를 디지털 변환하는 A/D변환부(18a, 18b)와 A/D변환부(18a, 18b)에서 출력되는 디지털신호를 시간축으로 압축하는 시간축 압축부(20)와, 시간축 압축부(20)에서 출력되는 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환부(22)와 Y/C분리부(10)에 있는 영상신호(VIDEO)에서 동기신호(Sync)를 분리하는 동기신호분리부(23)와 D/A변환부(22)로부터 출력되는 디지털신호 및 동기신호분리부(23)에서 출력되는 동기신호(Sync)를 믹싱하는 믹셔(24)와, 믹셔(24)에서 출력되는 영상신호(VIDEO)를 FM변조하는 FM변조부로 이루어진다.

그리고 제3도에서 음성신호(AUDIO)를 처리하는 회로부분의 구성은 아날로그성분의 음성신호를 디지털로 변환하는 A/D변환부(30)와, A/D변환부(30)에서 출력되는 디지털성분의 음성신호를 디지털 처리부(23)와 디지털처리부(32)에서 출력되는 신호를 동기신호분리부(23)에서 출력되는 동기신호(Sync)제어에 의하여 직각진폭변조(QAM)하여 색신호(C)와 동시에 디지털 기록하도록 하는 직각진폭변조부(34)와 음성신호(AUDIO)를 FM변조하는 FM변조부(36)로 이루어진다.

제3도에서 믹싱처리하는 회로부분의 구성은 영상신호(VIDEO)를 처리하는 회로부분의 FM변조부(26)에서 FM변조된 영상신호(VIDEO), 음성신호(AUDIO)를 처리하는 회로부분의 직각진폭변조부(34)에서 출력되는 변조신호 및 FM변조부(36)에서 FM변조된 음성신호(AUDIO)를 각각 믹싱하여 출력하는 믹셔(38)와 테이프에 영상신호 및 음성신호를 테이프에 기록하도록 하는 회로들 예를 들면, 제4도에 도시된 바이어스신호(66)를 제공하는 회로, 믹셔(68), 녹화앰프(70), 로우터리 트랜스 포머(72), 헤드(74)등으로 이루어진다.

상기 제3도의 구성으로 영상신호(VIDEO) 및 음성신호(AUDIO)를 녹화의 동작을 설명한다.

먼저 영상신호(VIDEO)는 Y/C분리부(10)에 입력되어 휘도신호(Y) 및 색신호(C) 분리되어 출력한다.

FM변조부(12)에서는 Y/C분리부(10)에서 출력되는 휘도신호(Y)를 FM변조하여 테이프의 휘도신호트랙(후술될 제6도의 Y)에 소정기록회로를 통하여 기록한다.

복조부(16)에서는 Y/C분리부(10)에서 출력되는 색신호(C)를 복조하여 색차신호 R-Y, B-Y를 A/D변환부(18a, 18b)에 각각 출력한다.

상기 A/D변환부(18a, 18b)에서 디지털 변화되어 출력되는 색차신호 R-Y, B-Y는 시간압축부(20)에서 시간압축된 후 D/A변환부(22)를 거쳐 믹셔(24)로 출력된다.

또한 Y/C분리부(10)를 거친 영상신호(VIDEO)는 동기신호분리부(23)에서 동기 분리되어 믹셔(24) 및 직각진폭변조부(34)에 각각 출력된다.

믹셔(24)에서는 동기 신호분리부(23)로부터 출력되는 동기신호(Sync) 및 D/A변환부(22)로부터 출력되는 신호를 믹싱하여 출력하고, FM변조부(26)에서는 믹셔(24)에서 믹싱된 영상신호(VIDEO)를 FM변조함으로써 C FM신호를 믹셔(38)로 출력한다.

상기 믹셔(38)로 출력되는 C FM신호의 스펙트럼은 제7도에 도시되어 있다.

한편, 음성신호(AUDIO)는 A/D변환부(30)을 거쳐 디지털신호로 변환되고 디지털 처리부(32)에서는 음성신호(AUDIO)를 디지털 처리되어 직각진폭변조부(34)에 출력된다.

직각진폭변조부(34)는 디지털처리부(32)에서 출력되는 신호를 동기신호분리부(32)에서 출력되는 동기신호(Sync)의 동기하여 직각진폭변조하여 QAM AUDIO신호를 믹셔(38)로 출력한다.

상기 믹셔(38)로 출력되는 QAM AUDIO신호의 스펙트럼은 제7도에 도시되어 있다.

또한 음성신호(AUDIO)는 FM변조부(36)에서 음성신호(AUDIO)를 FM변조됨으로써 FM AUDIO신호로 변조되어 상기 믹셔(38)에 입력된다.

따라서 믹셔(38)는 영상신호 변조하는 RM변조부(26)에서 출력되는 C FM신호와 직각진폭변조부(34)에서 출력되는 QAM AUDIO신호와 음성신호 변조하는 FM변조부(36)에서 출력되는 FM AUDIO신호를 함께 입력하여 믹싱한다.

믹셔(38)에서 믹싱된 신호는 테이프에 영상신호 및 음성신호를 테이프에 기록하기 위한 소정의 회로들 예를 들면, 제4도에 도시된 바이어스신호(66)를 제공하는 회로, 믹셔(68), 녹화앰프(70), 로우터리 트랜스포머(72), 및 헤드(74)를 거쳐서 테이프(TAPE)에 녹화한다.

제3도에서 영상신호(VIDEO) 및 음성신호(AUDIO)는 제8도에 도시된 바와같이 동기가 일치됨을 보여주고 있다.

즉, 영상신호(VIDEO)의 동기와 음성신호(AUDIO)의 동기워드(Sync WORD)가 동기신호분리부(23)의 동기신호(Sync)의 제어에 의하여 일치된다.

본 고안에서 음성신호(AUDIO)를 색신호(C)와 FM기록과 동시에 디지털 기록하도록 하는 처리하는 구성 및 그 동작을 제4도에 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

제3도에서 음성신호(AUDIO)를 처리하는 회로부분중 점선으로 표시한 A/D변환부(30) 디지털처리부(32) 및 직각진폭변조(QAM)부(34)에 대한 구체적인 블록구성(100)은 제4도에 도시되어 있다.

제4도를 살펴보면 입력신호인 음성신호(AUDIO)는 A/D변환부(30)에서 A/D변환된 후 인터리브(Interleave) 및 ECC(Error Correction Code)회로부(50)에 입력된다.

상기 인터리브(Interleave) 및 ECC(Error Correction Code)회로부(50)는 제3도의 디지털처리부(32)에 대응된다.

인터리브(Interleave) 및 ECC(Error Correction Code)(50)의 동작에 대한 자료는 일본 특허 공기번호 소화 53-80105에 자세하게 개시 되어져 있어 본 고안은 상기 자료를 적용하며 구체적인 동작설명은 생략한다.

상기 인터리브 및 ECC회로부(50)에서는 A/D변환부(30)에서 디지털 변환된 음성신호(AUDIO)를 입력으로 인터리브 및 ECC(Error Correction Code)를 행한 후 제4도에 도시된 직각진폭변조부(34)의 첫 입력회로인 비트분리부(52)로 2N 비트의 병렬데이타를 출력한다.

상기 ECC회로부는 리드 솔로몬(REED Solomon)또는 비터비 알고리즘(Viterbi Algorithm)을 사용하여 에러정정코드를 이용할 수도 있다.

비트분리부(52)는 2N비트 병렬데이터를 최상위비트(MSB) 및 최하위비트(LSB)를 각각 N비트씩 나누어서 기록한다.

상기 N비트씩 나누어진 데이터들은 레벨변환부(54a, 54b)에서 2N단계의 레벨로 변환된 I신호 및 Q신호로 로우패스 필터(56a, 56b)에 입력되고 로우패스 필터(56a, 56b)에서는 로우패스로 필터링한다.

로우패스 필터링된 신호는 평형변조부(60a, 60b)에 각각 입력된다.

I신호를 처리하는 평형변조부(60a)에서는 오실레이터(45)에서 발생하는 주파수를 분배기(58)의 0°위상신호에 의하여 평형변조를 수행하고 신호를 Q신호를 처리하는 평형변조부(60b)에서는 오실레이터(45)에서 발생하는 주파수를 분배기(58)의 90°위상신호에 의하여 평형변조를 수행하여 신호를 믹셔(62)로 출력한다.

믹셔(62)에서는 평형변조부(60a, 60b)에서 출력되는 신호를 믹싱한다.

전술된 I.Q신호를 각각 N비트씩 레벨변환하여 평형변조하고 믹싱되면 제7도와 같은 일실시예의 벡터도가 형성된다.

상기 벡터도는 레벨변환부(54a, 54b)에 입력되는 I.Q신호가 각각 2비트씩 즉, N=2일 때 형성되는 것이다.

따라서 선택부(64)는 상기 믹셔(62)에서 믹싱된 신호와 오실레이터(45)에서 발생되고 분배기(58)에서 180°위상추이한 신호를 제3도의 동기신호분리부(24)에서 출력되는 동기신호(Sync)에 응답하여 선택 제어한다.

동기신호(Sync)로써의 제어는 영상녹화재생기에서 영상 및 음성 재생시 헤드와 테이프의 접촉 및 속도변환으로 발생되는 레벨의 변동을 방지하고 위상을 검출하기 위함이다.

이 동기신호(Sync)는 영상처리하는 부분에서 분리한 것으로 분배기(58)에서 캐리어(Carrier)신호로서 소정 위상 분배되어져 선택부(64)에서 선택하도록 제어한다.

선택부(64)에서 선택된 신호는 믹셔(66)에 인가되어져 테이프(TAPE)의 음성기록부분에 기록되어진다.

즉, 믹셔(68)는 상기 선택부(64)에서 선택된 신호와 바이어스신호(66)를 믹싱하여 출력하고 믹셔(68)로부터 출력되는 음성신호(AUDIO)는 녹화앰프(70), 로우터리 트랜스포머(72), 헤드(74)를 통하여 테이프(TAPE)의 음성기록부분에 기록되어진다.

따라서 본 고안의 테이프 포맷도는 제6도와 같이 형성하고 스팩트럼도는 제7도와 같이 나타난다.

상기 제6도의 테이프 포맷도를 살펴보면 종래에 리니어 오디오 트랙에 기록했던 리니오 오디오를 C+AUDIO트랙에 기록하고, 종래의 포맷도의 리니어 오디오 트랙에는 리니어 타임코드(Liner Time Code : LTE)로 기록되어 진다.

제3도 및 제4도의 구성에 의거하여 동작하는 본 고안은, 영상신호(VIDEO) 및 음성신호(AUDIO)를 테이프(TAPE)의 동일 트랙에 기록하는 방식으로, 제7도에 도시된 FM변조된 음성신호 FM AUDIO(CH1, CH2) 및 FM변조된 영상신호 C FM가 바이어스신호로서 이용되어 직각변조된 음성신호 QAM AUDIO(제8도에 도시된 QAM Data)을 기록하는 것이다.

상술한 바와같이 본 고안은 FM기록(C신호)과 동시에 디지털 기록을 수행하는 것으로서 PCM방식으로 음성신호를 기록시 고주파의 영향으로 FM기록이 곤란하는 것을 해소하는 효과를 가진다.

본 고안에서 음성신호에 대한 직각진폭변조(QAM)는 사인파방식이므로 고주파를 제한하여도 문제가 없다.

즉 직각진폭변조(QAM)을 사용한 디지털 음성신호를 기록함으로써 음질이 향상되며(90 데시벨 이상), 드롭아웃이 보상되며, 리니어 오디오 트랙이 타임코드(Time Code)로 사용되므로 테이프의 기록밀도를 향상시키는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 영상녹화재생기에서 음성신호를 기록하는 장치에 있어서, 상기 음성신호를 PCM변조하는 PCM변조수단과 상기 PCM변조된 소정신호를 직각진폭변조하는 직각진폭변조수단과 상기 영상녹화재생기의 동기신호분리수단에서 제공되는 동기신호를 직각진폭변조된 소정 음성신호의 동기로 사용하여 테이프의 영상트랙에서 상기 음성신호를 함께 기록하는 음성신호기록수단으로 구성함을 특징으로 하는 직각진폭변조 방식의 음성신호 기록장치.
2. 영상녹화재생기에서 음성신호를 기록하는 장치에 있어서, 아날로그성분의 음성신호를 디지털변환하는 A/D변환수단과 상기 A/D변환수단에서 디지털 변환된 음성신호를 디지털처리하여 소정비트의 병렬데이터를 출력하는 디지털처리수단과 상기 병렬데이터를 동일수의 상위비트와 하위비트로 분리하는 비트분리수단과 상기 상위비트와 상기 하위비트를 각각 소정의 단계로 레벨변환하여 I신호 및 Q신호를 출력한는 제1, 제2레벨변환수단과 소정 캐리어를 0°, 90°, 180° 위상신호로 분배하는 분배수단과, 상기 I신호 및 Q신호를 각각 상기 분배수단의 0°, 90° 위상신호에 의하여 평형변조하는 제1, 제2평형변조수단과, 상기 제1, 제2평형변조수단에서 평형변조된 I.Q신호를 믹싱하여 직각진폭변조(QAM)신호를 출력하는 제1믹싱수단과, 상기 직각진폭변조(QAM)신호 및 상기 분배수단의 180°위상신호를 상기 영상녹화재생기의 동기신호분리수단의 동기신호에 의하여 한 신호를 선택하는 선택수단과 FM변조된 음성신호 및 영상신호를 바이어스신호로 사용하여 상기 선택수단에서 선택된 한 신호를 믹싱하는 제2믹싱수단으로 구성하여 테이프에 직각변조된 음성신호를 기록함을 특징으로 하는 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 디지털처리수단을 인터리브회로와, 에러정정코드처리수단으로 구성함을 특징으로 하는 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1, 제2레벨변환수단과 상기 제1, 제2평형변조수단에 위치하여 상기 소정의 단계로 레벨변환하여 I신호 및 Q신호를 저역 통과 필터링하는 제1, 제2저역통과 필터를 더 구비함을 특징으로 하는 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1, 제2 레벨변환수단은 상기 비트분리수단에서 각각 N비트의 상위비트 및 하위비트를 출력상태에서 2N단계로 레벨변환함을 특징으로하는 직각진폭변조방식의 음성신호 기록장치.