KR0133459B1

KR0133459B1 - 영상신호처리기의 화면크기 변환회로

Info

Publication number: KR0133459B1
Application number: KR1019940016162A
Authority: KR
Inventors: 김한진; 문익호
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1998-04-22
Also published as: KR960006583A

Abstract

본 발명은 영상신호 처리기의 화면 크기 변환기술에 관한 것으로, 일반적인 영상신호 처리기에 있어서는 입력되는 영상신호의 종횡비에 따라 디스플레이되는 화면의 종횡비를 자유롭게 변화시킬 수 없는 결함이 있었는바, 본 발명은 이를 해결하기 위하여 입력되는 영상신호의 종횡비에 따라 영상신호를 변환시켜 일정한 종횡비를 갖는 화면에 항상 일치되는 화면을 제공하고, 선택된 수직부분에 대해 모자라는 주사선을 보간함으로써 줌 상승시 수직방향의 화질이 보상되게 하여 프레젝션티브이와 같은 대형 화면에서도 높은 해상도를 유지할 수 있게 하고, 중앙처리장치를 이용하여 메모리의 리드/라이트클럭을 조정함으로써 어떠한 종횡비를 갖는 신호가 입력되더라도 일정한 종횡비로 변환할 수 있게한 것이다.

Description

영상신호처리의 화면크기 변환회로

제1도는 일반적인 영상신호 처리기의 블록도.

제2도는 a는 원래의 복합영상신호에 대한 파형도.

b 및 c는 변형된 복합영상신호의 파형도.

제3도의 a 내지 c는 수직편향에 의한 전류 파형도.

제4도는 본 발명 영상신호처리기의 화면크기 변환회로도.

제5도는 수평영상신호에 대한 디스플레이 범위 선정 블록도.

제6도의 a 내지 c는 제5도 각부의 파형도.

제7도는 수직영상신호에 대한 디스플레이 범위 선정 블록도.

제8도의 a 내지 c는 제7도 각부의 파형도.

제9도의 a는 입력 복합영상신호의 파형도.

b는 수병변환된 복합영상신호의 파형도.

c는 수직변환된 복합영상신호의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

l1A-1lC : 저역필터 12 : 멀티플렉서

13A,13B : A/D변환기 14A,14B : 필드메모리

15A : 입력레지스터 15B : 주사본간부

15C : 출력레지스터 16 : 디멀티플렉서

17 : D/A변환기 18 : 동기분리부

19 : 피엘엘 20 : 타이밍신호 발생부,

21 : 중앙처리장치

본 발명은 영상신호 처리기의 화면 크기 변환기술에 관한 것으로, 특히 임의의 종횡비를 갖는 영상신호가 NTSC, PAL 등과 같이 일정 형식에 맞춰 입력되는 경우 영상신호를 디스플레이하는 텔레비젼수상기나 모니터의 화면비에 맞도록 영상신호의 종횡비율을 변환시키는데 적당하도록한 영상신호 저리기의 화면크기 변환 회로에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 영상신호 처리기의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력되는 영상신호(V_in)로부터 수직/수평동기신호를 분리해내는 동기분리부(1)와, 상기 동기분리부(1)에서 출력되는 수평동기신호를 공급받아 리드/라이트 클럭신호를 생성하는 리드/라이트타이밍신호 발생부(2)와, 상기 리드/라이트타이밍신호발생부(2)에서 출력되는 라이트클럭신호에 따라 상기 동기분리부(1)의 출력영상신호를 샘플링하는 아날로그(A)/디지탈(D)변환기(3)와, 상기 리드/라이트타이밍 신호 발생부(2)에서 출력되는 라이트클럭신호를 이용하여 상기 AD변환기(3)에서 출력되는 영상데이타를 라인단위로 저장하고, 리드클럭신호를 이용하여 기 저장

된 영상데이타를 출력하는 라인메모리(4)와, 상기 라인메모리(4)에서 출력되는 영상데이타를 수평방향으로 변환시켜 출력하는 수평방향신호변환부(5)와, 상기 수평방향신호변환부(5)에서 출력되는 디지탈영상신호를 아날로그신호로 변환하여 이를 영상처리부(7)에 출력하는 D/A변환기(6)와, 시스템은 총괄제어하는 마이크로컴퓨터(8)와, 상기 마이크로컴퓨터(8)의 제어를 받아 화면의 수직크기 및 디스플레이 위치를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 수직크기 및 위치제어부(9)와, 상기 수직크기 및 위치제어부(9)의 제어를 받아 수평, 수직방항의 편향신호를 출력하는 편향부(10)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 영상신호처리기의 작용을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

입력영상신호(V_in)가 동기분리부(1)에 공급되어 수직, 수평동기신호가 분리되고 , 그 분리된 수평동기신호는 리드/라이트타이밍신호 발생부(2)에 공급된다. 그리고, 동기분리부(1)를 통해 출력되는 영상신호는 A/D변환기에 입력되어 상기 리드/라이트타이밍신호 발생부(2)에서 출력되는 라이트클럭신호에 따라 샘플링되어 라인메모리(4)에 저장된다.

그리고, 상기 라인메모리(3)에 저장된 영상데이타는 상기 리드/라이트 타이밍신호 발생부(2)에서 출력되는 라이트클럭신호에 동기하여 수평방항신호변환부(5)에 입력되어 수평방향으로 변환된 후 상기 리드/라이트 타이밍신호 발생부(2)에서 출력되는 리드클럭신호에 동기하여 D/A 변환기(6)에 공급되어 아날로그신호로 변환되며, 이렇게 변환된 디지탈영상신호가 영상처리부(7)에 공급된다.

상기의 과정은 수평방향에 대한 화면비용을 변환하는 과정으로서 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면, 제2도의 (a)는 상기 수평방향신호 변환부(5)에 입력되는 원래의 영상신호인데, 이를 해당 스크린에 적당하도록 수평방향으로 신호를 변환하지 않은 상태로 수평: 수직비율이 16:9인 화면에 디스플레이하는 경우 제3도의 (b)와 같이 수평방향으로 찌그러진다.

따라서, 제2도의 (a)와 같은 신호가 4:3인 경우 이를 16:9 화면에서 4: 3으로 디스플레이되도록 하기 위해서는 제2도의 (b)와 같은 영상신호로 압축하는 것이 필요하게 되는 것이다.

다시말해서 제2도의 (a)와 같은 영상신호에 대해 수평방향으로 신호를 변환하지 않고 제2도의 (c)와 같은 신호로 출력하면 제3도의 (b)와 같이 좌,우로 확대된 모양이 되므로 제3도의(c)에서와 같이 수직방향의 크기를 변화시켜 원래의 영상신호와 같은 종횡비로 디스플레이되도록 하였다.

그러나, 이와 같은 영상신호의 신호변환회로에 있어서는 입력되는 영상신호의 종횡비에 따라 디스플레이되는 화면의 종횡비를 자유롭게 변화시킬 수 없는 결함이 있고, 수직편향의 크기 변화에 따라 전력손실이 많아지고, 시스템이 불안정하게 되며, 수직영상의 해상도가 떨어져 대형 디스플레이 시스템에 적용하기 어려운 결함이 있고, 프로젝션 티브이와 같이 R,G,B 3개의 씨알티로 구동되는 시스템에 있어서는 컨버젼스회로를 추가시켜 사용할 수 있으나 편향의 크기와 밀접한 관계에 있는 컨버젼스 조정데이타를 생성하는데 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 입력되는 영상신호의 종횡비에 따라 디스플레이되는 화면의 종횡비를 보다 자유롭게 조정할 수 있게 하고, 수직방향의 영상신호는 보간방법을 통하여 줌을 사용할때에도 원래의 해상도를 그대로 유지함과 동시에 일정한 편향상태에서 화면비를 변화시킬 수 있는 회로를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화면크기 변환회로는 제4도에서와 같이, 아날로그의 입력 휘도신호(Y)릍 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(13A)와, 아날로그의 입력 색차신호(R-Y),(B-Y)를 디지탈신호로 변환하는 A/D변환기(13B)와, 상기 A/D 변환기(13A),(13B)의 출력신호를 필드 단위로 각기 저장하는 필드메모리(14A),(14B)와, 외부로부터 입력되는 타이밍신호에 동기하여 상기 필드메모리(14A),(14B)의 출력신호를 일시 저장하는 입력레지스터(15A)와, 상기 입력레지스터(15A)에서 출력되는 영상신호를 근거로 화면상에서 선택된 수직부분에 대하여 모자라는 주사선을 보간처리하는 주사보간부(15B)와, 상기 주사보간부(15B)에서 출력되는 수직방향으로 보간된 데이타를 타이밍신호 발생부(20)에서 출력되는 타이밍신호에 동기하여 수평, 수직방향으로 변환하는 출력레지스터(15C)와, 상기 출력레지스터(15C)에서 출력되는 색신호를 색차신호로 변환하는 디멀티플렉서(16)와, 상기 출력레지스터(15C) 및 디멀티플렉서(16)에서 출력되는 디지탈의 휘도신호와 색차신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기(17)와, 상기 입력 휘도 신호(Y)에 포함되어 있는 수평, 수직동기신호(H_sync),(V_sync)를 분리하는 동기분리부(18)와, 중앙처리장치(21)의 제어를 받아 상기 필드메모리(14A),(14B)에 리드/라이트신호를 공급하는 피엘엘(19)과, 상기 수평, 수직동기신호(H_sync),(V_sync)를 이용하여 상기 타이밍신호를 생성하는 타이밍신호 발생부(20)와, 수평방향으로 디스플레이될 부분을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리장치(21)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제5도 내지 제9도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

복합영상신호가 콤필터링과정을 통해 휘도신호(Y)와 색신호(C)로 분리된 후 휘도신호(Y)는 저역필터(11A)릍 통해 곧바로 A/D변환기(13A)에 입력되고, 상기 색신호(C)로부터 생성된 색차신호(R-Y),(B-Y)는 저역필터(l1B),(llC)를 각기 통한 다음 멀티플렉서(12)릍 통해 하나의 채널로 A/D변환기(13B)에 입력된다.

그리고, 상기 A/D 변환기(13A),(13B)릍 통해 디지탈신호로 각기 변환된 휘도 신호와 색차신호는 필드메모리(14A),(14B)에 각기 저장되고, 이는 피엘엘(19)에서 출력되는 타이밍신호에 동기되어 입력레지스터(15A)에 저장되는데, 이때, 주사보간부(15B)는 중앙처리장치(21)의 제어를 받아 그 입력레지스터(15A)에 저장된 데이타를 수직방향으로 보간하여 출력한다.

또한, 상기 주사보간부(15B)에서 출력되는 데이타가 출력레지스터(15C)에 저장되면 타이밍신호 발생부(20)에서 출력되는 타이밍신호에 동기되어 이로부터 수평, 수직방향으로 변환된 영상신호가 출력된다.

상기 출력레지스터(15C)에서 출력되는 휘도신호는 곧바로 D/A 변환기(17)를 통해 아날로그신호로 변환되지만 그 출력레지스터(15C)에서 출력되는 색신호는 디멀티플렉서(16)틀 통하여 색차신호로 분리된 후 그 D/A 변환기(17)를 통해 아날로그신호로 변환되어 출력된다.

이때, 동기분리부(18)는 입력 휘도신호(Y)에 포함되어 있는 수직동기신호(V_sync)및 수평동기신호(H_sync)를 분리하여 타이밍신호 발생의 기준신호로 공급하게 되고, 피엘엘(19)은 중앙처리장치(21)로부터 입력되는 PLL값의 제어를 받아 영상신호를 상기 필드메모리(14A),(14B)에 기록하는데 사용되는 기준신호를 발생한다.

그리고, 타이밍신호 발생부(20)는 상기 주사보간부(15B)에서 수직보간된 영상신호가 항상 일정한 신호형태가 되도록 하는데 사용되는 타이밍신호를 발생하며, 중앙처리장치(21)는 제6도와 같은 신호를 발생하여 수평방향의 디스플레이될 부분을 선택할 수 있도록 제어하고, 제8도와 같이 수직방향의 신호를 선택할 수 였도록 하며, 타이밍신호 발생부(20)와 주사보간부(15B)를 제어하여 입력되는 신호에 관계없이 항상 일정한 수직라인을 갖도록 제어한다.

이하, 제5도 내지 제8도를 참조하여 수직, 수평방항으로 디스플레이하는 범위를 선택하고 그 선택된 부분을 보간시키는 과정을 설명한다.

먼저, 제5도 및 제6도를 참조하여 수평방향으로의 디스플레이 범위를 설정하는 과정을 설명하면, 제6도 이 (가)와 같은 입력영상신호에 대하여 제6도의 (다)와 같이 수평방향으로의 디스플레이 범위(Tl)를 설정하기 위하여 중앙처리장치(21)는 PLL 수평리세트카운터(20B)에 해당 카운트값(CV1)을 출력하게 되고, 이에의해 그 PLL 수평리세트카운터(20B)는 그 카운트값(CV1)을 근거로 하여 수평리세트 위치를 이동시키는 제6도의 (나)와 같은 신호를 출력하여 되고, 이에 의해 라이트 싸이클을 생성하는 피엘엘(19)의 리세트위치가 이동되어 수평어드레스 카운터(20A)에서 제6도의 (다)와 같은 디스플레이범위(T1) 지정신호가 출력되며, 이에 의해 선택된 영상신호가 필드메모리(14A),(14B)에 라이트된 후 상기 주사보간뷔(15B)에 의해 수평방향으로 보간처리된다.

그리고, 제7도 및 제8도를 참조하여 수직방향으로의 디스플레이 범위를 설정하는 과정을 설명하면, 중앙처리장치(211)에서 카운트값(CV3)을 수직리세트카운터(20C)에 출력하고, 카운트값(CV4)을 수직어드레스카운터(20D)에 출력하면 그 수직리세트카운터(20C)는 제8도의 (가)와 같은 영상신호의 수직동기신호(Vsync)입력시점으로부터 리세트값을 카운트하여 제8도의 (나)와 같은 리세트신호를 출력하고, 수직어드레스카운터(20D)는 그 리세트신호를 기준시점으로 하여 상기 카운트값을 (CV4)을 카운트함으로써 이로부터 제8도의 (다)와 같은 디스플레이범위(T2) 지정신호가 생성되고, 이렇게 지정된 영상신호가 상기 주사보간부(15B)에서 보간저리된다.

결과적으로, 제5도 및 제7도를 이용하여 임의의 종횡비를 갖는 영상신호를 일정비율의 종횡비를 갖도록 변환한 다음 수직, 수평방향으로 보간하여 표준신호로 만들어 줌으로써 실제 시스템에서 편향 및 컨버젼스등에 영향을 주지않고 원하는 영상신호만을 디스플레이할 수 있다.

제9도의 (가)는 입력영상신호를 나타낸 것이고, 이를 수평변환하고자 하는 경우, 제9도의 (나)와 같이 수평변환나 지정신호(S3)를 선택하여 그 선택된 부분을 변환시켜 디스플레이한다. 또한, 수직방향의 변환은 제9도의 (다)와 같이 수직변환 지정신호(S5)를 생성하여 그 선택된 부분에 대하여 보간하게 된다.

예로써, NTSC 신호인 경우 525 라인 증에서 예를들어 2625라인을 선택하면 주사보간부(15B)에서는 선택된 부분의 신호를 보간처리하여 525라인의 신호를 생성함으로써 항상 일정한 주사선수가 되도족 하는 것이다. 이때, 상기의 설명에서와 같이 보고싶은 특정 영역만을 선택하여 확대할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 입력되는 영상신호의 종횡비에 따라 영상신호를 변환시켜 일정한 종횡비를 갖는 화면에 항상 일치되는 화면을 제공할 수 있는 효과가 있고, 선택된 수직부분에 대해 모자라는 주사선을 보간함으로써 줌 상승시 수직방향의 화질이 보상되어 프로젝션티브이와 같은 대형 화면에서도 높은 해상도를 유지할 수 있고 , 중앙처리장치를 이용하여 메모리의 리드/라이트클럭을 조정함으로써 어떠한 종횡비를 갖는 신호가 입력되더라도 일정한 종횡비로 변환할 수 있으며, 특정부분만을 디스플레이할 수 있어 신택성을 부여할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims

아날로그의 입력 휘도신호(Y)를 디지탈신호 변환하는 A/D 변환기(13A)와, 아날로그의 입력 색차신호(R-Y),(B-Y)를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(13B)와, 상기 A/D 변환기(13A),(13B)의 출력신호를 필드 단위로 각기 저장하는 필드메모리(14A),(14B)와, 외부로부터 입력되는 타이밍신호에 동기하여 상기 필드메모리(14A),(14B)의 출력신호를 일시 저장하는 입력레지스터(15A)와, 상기 입력레지스터(15A)에서 출력되는 영상신호를 근거로 화면상예서 선택된 수직부분에 대하여 모자라는 주사선을 보간처리하는 주사보간부(15B)와, 상기 주사보간부(15B)에서 출력되는 수직방향으로 보간된 데이타를 타이밍신호 발생부(20)에서 출력되는 타이밍신호에 동기하여 수평, 수직방향으로 변환하는 출력레지스터(15C)와, 상기 출력레지스터(15C)에서 출력되는 색신호를 색차신호로 변환하는 디멀티프렉서(16)와, 상기 출력레지스터(15C) 및 디멀티플렉서(16)에서 출력되는 디지탈의 휘도신호와 색차신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A 변환기(17)와, 상기 입력 휘도 신호(Y)에 포함되어 있는 수평, 수직동기신호(H_sync),(V_sync)를 분리하는 동기분리부(18)와, 중앙처리장치(21)의 제어를 받아 상기 필드메모리(14A),(14B)에 리드/라이트신호를 공급하는 피엘엘(19)과, 상기 수평, 수직동기신호(H_sync),(V_sync)를 이용하여 상기 타이밍신호를 생성하는 타이밍신호 발생부(20)와, 수평방향으로 디스플레이될 부분을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리장치(21)로 구성한 것을 특징으로 하는 영상신호처리기의 화면크기 변환회로.