KR0176914B1 - 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치 - Google Patents

2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화면종횡비 변환장치(ARC)를 이용하여 2화면을 디스플레이하는 기술에 관한 것으로, 종래의 2화면 발생장치는 2화면 발생장치용 집적소자와 화면비율변환용 집적소자를 별도로 구비하게 되어 있어 원가가 상승되는 결합이 있고, 화면의 종횡비율을 조정하는데 어러움이 있었다.
따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위해 주화면용 영상신호를 대상으로 2화면모드에서는 수평방향으로 1/2줄어든 영상신호를 생성하고 1화면모드에서는 제2영상처리부(200B)의 동기에 맞춰 수평변환을 실시하는 제1영상처리부(200A)와; 화면용 영상신호를 대상으로 2화면모드에서 수평방향은로 1/2줄어든 영상신호를 생성하는 제2영상처리부(200B)를 구비하여, 1화면 구성시에는 상기 제1영상처리부(200A)와 수직변환부(221)를 이용하고, 2화면 구성시에는 제2영상처리부(200B)의 동기에 맞춰 주, 부화면의 영상신호를 제1, 2영상처리부(200A), (200B)를 통해 처리하도록 하였다.

Description

2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치
제1도는 일반적인 텔레비전수상기의 2화면 발생장치에 대한 블록도.
제2도는 본 발명 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치의 일실시 예시 블록도.
제3도는 제2도에서 주수평 변환부의 일실시 예시 상세 블록도.
제4도는 제2도에거 부수평 변환부의 일실시 예시 상세 블록도.
제5도는 수평화소수를 1/2로 줄이는 예를 보인 본 발명의 수평변환장치 블록도.
제6도는 라인메모리를 공유하는 것을 보인 본 발명의 다른 예시 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200A : 제1영상처리부 200B : 제2영상처리부
200C : 동기신호 발생부 200D : PIP/POP처리부
201, 204, 210 : A/D변환기 202, 211 : 색복조부
203, 212, 217, 218, 223 : 멀티플렉서 205, 206 : 필드메모리
207 : 주수평변환부 205, 209, 214, 215 : 라인메모리
213 : 부수평변환부 216 : 라이트리세트신호 발생기
219 : 라인지연기 220 : 리드리세트신호 발생기
221 : 수직변환부 222, 227 : D/A변환기
224 : PIP/POP처리기 225 : 비디오 램
226 : 디멀티플렉서 225 : 아날로그 멀티플렉서
본 발명은 화면종횡비 변환장치(ARC)를 이용하여 2화면을 디스플레이하는 기술에 관한 것으로, 특히 화면의 종횡비 변환장치를 이용하여 2화면을 디스플레이 하고, 한 화면의 종횡비를 임의로 조정하는데 적당하도록 한 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 탤레비젼수상기의 2화면 발생장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 주화면용 휘도신호(Ymain)및 색신호(Cmain)를 입력받아 수평방향으로 1/2압축된 화면크기의 영상신호로 처리하여 출력하는 주영상신호 처리부(100A)와, 부화면용 휘도신호(Ysub) 및 색신호(Csub)를 입력받아 수평방향으로 1/2압축된 화면크기의 영상신호로 처리하져 출력하는 주영상신호 처리부(100B)와, 상기 주, 부영상신호 처리부(100A), (1005)의 메모리를 관리하는 제어부(115)와, 상기 주, 부영상신호 처리부(100A), (l00B)의 출력 영상을 수평방향으로 합성하는 2화면 합성부(100C)와, 상기 부영상신호 처리부(100B)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 픽쳐 인 픽쳐 또는 픽쳐 아텝 픽쳐 처리한 후 상기 2화면 합성부(100C)에서 출력되는 주화면 영상신호와 합성하여 출력하는 PIP/POP처리부(100D)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
주화면용 휘도신호(Ymain)가 직접 A/D변환기(101)를 통해 디지탈신호로 변환되어 라인메모리(105)에 저장되는 반면, 주화면용 색신호(Cmain)는 아날로그 상태에서 색복조부(102)를 통해 복조처리되어 색차신호(R-Y), (B-Y)로 분리되고, 다시 멀티플렉서(103)를 통해 시간적으로 다중화된 후 A/D변환기(104)를 통해 디지탈신호로 변환되어 라인메모리(106)에 저장된다.
상기 휘도신호(Ymain) 및 색신호(Cmain)가 NTSC신호인 경우, 상기 라인메모리(105), (106)에 저장되는 주영상신호는 제어부(115)의 제어에 의해 14.3MHZ의 주파수로 라이트(Write)되고, 그 두배 주파수인 28.6MHZ의 주파수로 리드(Read)된다. 이와 같이 하는 이유는 즉, 영상신호의 읽는 속도를 스는 속도의 2배로 하는 이유는 2화면을 구성하기 위해 화면의 폭이 수평방향으로 1/2만큼 줄어들어야 하기 때문이다.
부화면용 휘도신호(Ysub)와 색신호(Csub)도 상기 주화면용 휘도신호(Ymain) 및 색신호(Cmain)의 처리과정과 유사하게 처리된다. 즉, 부화면용 휘도신호(Ysub)는 직접 A/D변환기(107)를 통해 디지탈신호로 변환되어 라인메모리(111)에 14.3MHZ의 주파수로 라이트되는 반면, 부화면용 색신호(Csub)는 색복조부(108)를 통해 복조처리되어 색차신호(K-Y), (R-Y)로 분리되고 다시 멀티플렉서(109)를 통해 시간적으로 다중화된 후 A/D변환기(104)를 통해 라인메모리(112)에 14.3MHZ의 주파수로 라이트되며, 이 라인메모리(111), (112)에서 28.6MHZ의 주파수로 리드된 각각의 데이타가 필드메모리(113), (114)에 28.6MHZ의 주파수로 라이트된다.
수평방향으로 2화면(Double Winder)을 표시하고자 하는 경우, 상기 라인메모리(111), (112)와 필드메모리(113), (114)의 위치를 서로 바꾸어도 상관이 없다. 즉1 먼저 필드메모리(113), (114)에 영상신호를 저장하여 주영상신호와 수직동기를 맞춘 다음 여기서 출력되는 신호를 라인메모리(111), (112)에 입력시켜 수평방향으로 폭을 절반만큼 압축시켜도 동일한 결과가 얻어진다.
또한, 수평처리부(116)에서는 주영상신호 처리부(100A)에서 출력되는 주화면용 영상신호와 부영상신호 처리부(100B)에서 출력되는 부화면용 영상신호를 입력함에 있어서, 수평주사 주기의 반주기 동안에는 즉, 화면의 왼쪽 반주기 동안에는 주화면용 영상신호를 입력하고 수평주사 주기의 나머지 반주기 동안에 부화면용 영상신호를 입력하여 이로부터 합성된 2화면의 휘도신호(Y) 및 색차신호(R-Y), (B-Y)가 출력되며, 이는 D/A변환기(117)를 통해 아날로그신호로 변환되어 출력된다.
한편, 부화면용 영상신호(Ysub),(Csub)를 상기와 갈이 수평방향으로 1/2화면상에 디스플레이하지 않고 픽쳐 인 픽쳐(PIP) 또는 픽쳐 아텝 픽쳐(POP)방식으로 디스플레이하는 경우. 그 부화면용 영상신호(Ysub), (Csub)의 해상도가 주화면용 영상신호(Ymain), (Cmain)의 해상도에 비해 상당히 저하되므로 16bit의 디지탈신호만을 취해도 충분하다.
즉, 상기 A/D변환기(107), (110)에서 출력되는 8bit 출력중 상위 6bit만을 처리하되, 휘도신호(Y), 색차신호(R-Y), (B-Y)를 4:2:2의 포맷(Y, R-Y, Y, B-Y, Y, R-Y, Y. B-Y‥‥‥)으로 얻기 위해 멀티플렉서(118)를 통과시킨다. 이렇게 통과된 부화면용 영상신호가 PIP/POP처리기(119)에 입력되어 PIP 또는 POP용 영상으로 디스플레이하는데 적당한 형태로 처리된 다음 일단 비디오 램(120)에 저장되어 있다가 주화면상에서 부화면이 표시될 위치가 될 때 디멀티플렉서(121)및 D/A변환기(122)를 통해 아날로그 멀티플렉서(123)에 공급되어 주화면용 영상신호와 다중처리된다. 이 때, 상기 아날로그 멀티플렉서(123)는 상기 PIP/POP처리기(119)에서 출력되는 화면선택신호(SEL)의 제어를 받아 부화면영상신호를 선택하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 2화면 발생장치는 2화면 발생장치용 집적소자와 화면비율변환용 집적소자를 별도로 구비하게 되어 있어 원가가 상승되는 결함이 있고, 화면의 종횡비율을 조정하는데 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 화면의 종횡비 변환장치를 이용하여 2화면을 디스플레이할 수 있도록 하고, 한 화면의 종횡비를 임의로 조정할 수 있도록 하는 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치를 제공함에 있다.
제2도는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 반와 같이, 화면비율조정기능을 이용하여, 주화면용 영상신호(Ymain)(Cmain)를 대상으로 2화면모드에서는 수평 방향으로 1/2줄어든 영상신호를 생성하고 1화면모드에서는 제2영상처리부(200B)의 동기에 맞춰 수평변환을 실시하는 제1영상처리부(200A)와; 부화면용 영상신호(Ysub)(Csub)를 대상으로 2화면모드에서 수평방향으로 1/2줄어든 영상신호를 생성하는 제2영상처리부(200B)와; 주, 부영상신호의 수직, 수직동기신호를 선택적으로 받아들여 상기 제1영상처리부(200A)및 제2영상처리부(200B)에 내장된 메모리의 억세스를 제어하는 동기신호 발생부(200c)와; 2화면모드에서 상기 제1영상처리부(200A)의 출력영상신호를 대상으로 화면의 수직변환을 실시하고 1화면모드에서는 그대로 통과시키는 수직변환부(221)와; 상기 제2영상신호 처리부(200B)에서 출력되는 영상신호를 공급받아 픽쳐 인 픽쳐 또는 픽쳐 아텝 픽쳐 처리한 후 상기 수직변환부(221)측에서 출력되는 주화면 영상신호와 합성하여 출력하는 PIP/POP처리부(200D)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제3도 내지 제6도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 갈다.
주화면용 휘도신호(Ymain)가 A/D변환기(201)를 통해 디지탈신호로 변환된 후 필드메모리(205)를 통해 주수평 변환부(206)의 일측입력으로 공급된다. 이와 함께 주화면용 색신호(Cmain)도 색복조부(202)를 통해 색차신호(R-Y), (B-Y)로 분리되고, 다시 멀리플렉서(203)를 통해 시간적으로 다중화된 후 A/D변환기(204) 및 필드메모리(206)를 통해 상기 주수평 변환부(207)의 타측입력으론 공급된다.
또한, 부화면용 휘도신호(Ysub)가 A/D변환기(210)를 통해 부수평 변환부(213)의 일측입력으로 공급되고, 부화면용 색신호(Csub)가 색복조부(211) 및 멀티플렉서(212)를 통해 그 부수평 변환부(213)의 타측입력으로 공급된다.
상기 주수평변환부(207)의 출력이 라인메모리(208), (209)에 입력되고, 부수평 변환부(213)의 출력이 라인메모리(214), (215)에 입력되는데, 이 4개의 라인메모리(208), (209), (214), (215)들의 데이타 라이트/리드타이밍은 종래에서와 마찬가지로 14.3MHZ의 주파수로 라이트된 후 그 두 배의 주파수인 28.6MHZ의 주파수로 리드되므로 이들을 통해 수평적으로 폭이 1/2줄어든 수직2화면을 얻을 수 있게 된다.
라인메모리(208, 209), (214, 215)를 읽을 때 주화면의 라인메모리(208, 209)를 먼저 읽게 되면 부화면의 라인메모리(214, 215)를 읽을 때 다음 라인을 읽게 되므로 이를 방지하기 위하여 라인지연기(219) 및 리드리세트신호 발생기(220)를 통해 상기 필드메모리(205), (206)의 리드 리세트를 1라인 지연시킨다.
수평2화면모드에서 수직변환부(221)는 동작되지 않고 입력되는 데이타를 그대로 통과시키는 역활만 수행한다. 이 수평2화면모드에서 동기신호는 부화면의 수직동기신호(Vsync-sub)와 수평동기신호(Hsync-sub)를 선택하여 사용하게 되는데, 왜냐하면 본 발명에서는 필드메모리(205), (206)가 주화면을 처리하는데 사용되고 있으므로 주화면의 영상신호(Ymain)(Cmain)를 지연시켜 부화면의 수직동기신호(Vsync-sub)에 맞추기 위함이다.
주화면을 처리하는데 필드메모리(205), (206)를 사용하는 이유는 1화면을 시청할 때 주수평면환부(207)를 통해 수평변환을 수행하고 수직변환부(221)를 통해 수직변환을 수행하여 화면의 종횡비를 조절할 수 있도록 하기 위함이다.
그러므로 수직변환부(221)는 라인메모리(208), (209)에 입, 출력되는 주영상신호를 모두 사용하여 화면의 수직변환을 처리하게 된다. 멀티플렉서(218)에서 출력되는 수직동기신호(Vsync)는 라인지연기(219)를 통해 1수평라인 지연된 후 리드리세트신호 발생기(220)에 공급되어 상기 필드메모리(205), (205)의 리드리세트신호를 발생하는데 사용된다.
상기 주수평변환부(207)의 작용을 제3도를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 필드메모리(205)에서 출력되는 휘도신호(Ym)가 샘플메모리(301)및 보간부(Interpolation)(302)를 통해 감쇄부(303)에 공급되고, 이 때, 계수선택부(311)는 그 보간부(302) 및 감쇄부(303)에 공급되는 변환계수를 조정하여 원하는 수평변환이 이루어진다. 즉, 하나의 샘플메모리(301)를 사용하여 각 샘플들의 가중치를 주는 변환계수에 따라 변환율을 결정하여 수평변환을 수행하게 된다.
또한, 색신호(Cm)는 색차신호(R-Y), (B-Y)와 1샘플 건너서 존재하기 때문에 두 개의 샘플메모리(305), (306)를 사용하고, 계수선택부(312)간 보간부(307) 및 감쇄부(308)를 통해 각 샘플들의 변환계수를 선택하게 되는데, 이 때의 변환계수 선택 클럭은 휘도신호 클럭의 1/2로 하여 색차신호(R-Y)와 색차신호(B-Y)의 2색신호와 같이 변환계수를 선택하도록 하여야 한다.
여기서, 클럭카운터(313)는 라인메모리(208, 209), (214, 215)에 필요한 라이트/리드 리세트신호와 각 수평변환 비율에 따른 라인메모리 인에이블신호를 발생하기 위해 사용된 것이다.
상기 부수평변환부(213)의 작용을 제4도를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 수평으로 2개의 영상을 그대로 다중화 하는 경우 화면비가 4:3인 영상신호가 16:9 화면의 1/2을 차지하게 되어 화면비가 4:3인 영상신호를 8:9화면에 표시하는 것과 마찬가지이므로 결국, 8/9 ÷ 4/3 = 2/3가 되어 화면이 수평방향으로 좁아지는데 이를 방지하기 위하여 제4도와 같은 부수평변환부(213)는 화면을 수평방향으로 2/3만큼 넓히는 역활을 수행한다.
그러나, 이 때는 화면비가 4:3인 영상신호를 화면비가 8:9인 화면에 디스플레이하는 경우가 되어 수평적으로 2/3만큼만 보이게 되는데, 이를 처리하는 것이 2화면윈도우펄스 발생기(409)이다. 여기서는 수평주기의 2/3폭을 갖는 펄스를 발생시켜 이 구간에 해당되는 데이타만 라인메모리(214), (215)에 라이트할 수 있도록 라이트인에이블신호(WE)를 발생시킨다.
상기 라이트인에이블신호(WE)는 주수평변환부(205)에서도 1화면 종횡비 변환시 다른 형태로 발생되므로 그 신호와 선택적으로 사용된다. 이 윈도우펄스는 꼭 화면의 중간에 둘 필요없이 원하는 위치를 포함하는 구간으로 할 수 있다. 물론, 3/2확대를 하지 않고 수평방향으로 2화면을 만들면 상하방향으로 길어지는 화면이긴 하지만 화면 전체를 볼 수 있게 된다.
한편, 제5도는 수평화소수를 1/2로 줄이는 수평변환부의 일실시예를 보인 것으로, 주수평변환부(207)와 부수평변환부(213)에서 수평3/4축소부(502), (505)를 이용하여 수평방향으로 화소수를 3/4축소시키고 여기에 2/3의 윈도우 펄스를 씌워 라인메모리(208, 209), (214, 215)에 라이트하게 되면 데이타량이 4/3 × 2/3 = 1/2론 줄어들게 되고, 이로 인하여 그 라인메모리(205, 209), (214.215)를 읽을 때 2배의 속도로 읽지 않아도 된다.
즉, 2화면에 대한 전체의 데이타량이 정상적인 한 화면의 데이타량과 같으므로 쓸때의 속도 그대로 읽으면 된다. 이 때는 제2도에서와 같이 4개의 라인메모리(208, 209).(214, 215)가 필요없고 2개의 라인메모리만을 사용하면 된다.
제6도는 라인메모리를 공유하기 위한 본 발명의 실시예를 보인 것으로 이에 도시한 바와 같이, 수평동기신호(Hsync)의 반주기동안 주수평변환부(207)와 부수평변환부(213)가 두 개의 라인메모리(601)와 라인메모리(602)를 교번되게 선택하도록 함으로써 두 화면의 영상신호를 하나의 라인메모리에 같이 저장할 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 화면의 종횡비를 변환하는 기술을 이용하여 2화면을 구성하고, 1화면 구설시 화면의 종횡비를 변화시킬 수 있게 함으로써 원가를 절감할 수 있을 뿐만 파니라 시청자의 기호에 알맞는 비율의 화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 화면비율조정기능을 이용하여. 주화면용 영상신호를 대상으로 2화면모드에서는 수평방향으로 1/2줄어든 영상신호를 생성하고 1화면모드에서는 제2영상처리후(200B)의 동기에 맞춰 수평변환을 실시하는 제1영상처리부(200A)와; 화면비율조정기능을 이용하여, 부화면용 영상신호를 대상으로 2화면모드에서 수평방향으로 1/2줄어든 영상신호를 생성하는 제2영상처리부(200B)와; 주, 부영상신호의 수평, 수직동기신호를 선택적으로 받아들여 상기 제1영상처리부(200A)및 제2영상처리부(200B)에 내장된 메모리의 억세스를 제어는 통기신호 발생부(200C)와; 2화면모드에서 상기 제1영상처리부(200A)의 출력영상신호를 대상으로 화면의 수직변환을 실시하고 1화면모드에서는 그대로 통과시키는 수직변환부(221)로 구성한 것을 특징으로 하는 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1영상처리부(200A)는 주화면용 휘도신호의 화면수평비 변환율을 조정하여 출력하기 위해 직렬접속된 샘플메모리(301), 보간부(302) 및 감쇄부(303)와; 주화면용 색신호의 화면수평비 변환율을 조정하여 출력하기 위해 직렬접속된 샘플메모리(305), (306)보간부(307) 및 감쇄부(308)와; 상기 보간부(302) 및 감쇄부(303)에 공급되는 변환계수를 조정하여 원하는 수평변환이 이루어지도록 하는 계수선택부(311)와; 상기 보간부(307) 및 감쇄부(308)를 통해 각 샘플들의 변환계수를 선택함에 있어서, 휘도신호 클럭의 1/2로 하여 색차신호(R-Y)와 색차신호(B-Y)의 2색신호와 같이 변환계수를 선택할 수 있도록 변환계수 선택 클럭신호를 선택하는 계수선택부(312)로 구성된 주수평변환부(207)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치.
  3. 제1항에 있어서, 제2영상처리부(200B)는 부화면용 휘도신호를 수평방향으로 3/2확대하여 출력하기 위해 직렬접속된 샘플메모리(401)및 수평3/2확대부(402)와; 부화면용 색신호를 수평방향으로 3/2확대하여 출력하기 위해 직렬접속된 샘플메모리(403), (404)및 수평3/2확대부(405)와; 수평주기의 2/3 폭을 갖는 펄스를 발생시켜 이 구간에 해당되는 데이타만 라인메모리(214), (215)에 라이트할 수 있도록 라이트인에이블신호(WE)를 발생시켜 이를 상기 수평3/2확대부(402), (405)의 출력신호가 저장되는 라인메모리(214), (215)에 공급하는 2화면윈도우펄스 발생기(409)로 구성된 부수평변환부(213)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치.
  4. 제1항에 있어서, 두 화면의 영상신호를 하나의 라인메모리에 갈이 저장할 수 있도록 하기 위하여, 수평동기신호(Hsync)의 반주기동안 상기 주수평변환부(207)와 부수평변환부(213)가 두개의 라인메모리를 교번되게 선택할 수 있도특 구성한 것을 특징으로 하는 2화면 표시기능을 갖는 화면 종횡비 변환장치.
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