KR0185929B1 - 영상신호의 화면비 전환장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

영상신호의 화면비 전환방법 및 장치는 복합영상신호의 화면비를 자동으로 검출하여 적절한 화면비전환모드를 선택할 수 있도록 함으로써, 복합영상신호의 화면비를 스크린의 종횡 규격에 맞도록 자동으로 조정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명은 입력되는 영상 프로그램의 화면비에 관계없이 사용자가 스크린의 종횡 규격에 맞는 화면을 시청할 수 있도록 함과 동시에, 사용자의 별도의 조정없이 화면비를 전환하므로 조작상의 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Description

영상신호의 화면비 전환장치 및 방법

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상신호의 화면비 전환장치를 나타내는 블록도.

제2도는 제1도의 화면비검출부에서 프레임단위로 시작라인 및 끝라인을 검출하는 것을 설명하기 위한 흐름도.

제3도는 제1도의 화면비검출부에서 제2도의 동작을 통해 검출한 시작라인 및 끝라인을 이용하여 복합영상신호의 화면비를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.

제4도는 본 발명에서 화면비전환모드에 따른 화면비 전환의 예를 표시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : A/D변환기 11 : 화면비검출부

12 : 화면비조정부 13 : D/A변환기

본 발명은 영상신호의 화면비를 전환하는 시스템에 관한 것으로, 특히, 마이콤(ZILOG사 Z86E08등)을 사용하여 영상디스플레이기기에 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하고, 이를 스크린의 종횡 규격에 맞는 화면비로 자동으로 전환하는 영상신호의 화면비 전환장치 및 방법에 관한 것이다.

텔레비전 화면의 대형화 및 다기능화 추세에 따라, 화면의 현장감을 높일 수 있는 16:9의 화면비를 가진 텔레비전 수상기를 채용하는 경향이 두드러지고 있다. 하지만, 기존의 영상프로그램은 대부분 4:3의 화면비로 부호화되어 있고, 시네마스코프의 경우는 2:1의 화면비로 편성되어 있으므로, 화면비가 4:3 또는 2:1인 복합영상신호를 16:9의 와이드스크린에 디스플레이하는 경우에는, 입력되는 복합영상신호에 소정의 데이타처리를 실행하여 영상신호의 화면을 확장하여야 한다. 이러한 필요성에 의해 영상프로그램의 화면비를 스크린의 종횡비에 일치하도록 전환하는 오토리브(Autolive)기능이 제시되었다. 오토리브 기능은 2:1 또는 16:9 등의 화면비로 부호화되어 있는 복합영상신호의 화면비를 해당 스크린의 풀 사이즈(Full size)혹은 그에 준하는 화면으로 전환시켜 주는 기능이다. 전술한 오토리브 기능은 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하는 기능과, 검출된 화면비를 스크린의 종횡비에 맞는 화면비로 전환시켜 주는 ARC(Aspect ratio Control; 이하, ARC라 함)기능을 포함한다.

종래에는 오토리브 기능을 실행함에 있어서, 2:1, 4:3, 및 16:9 등의 화면비로 부호화된 복합영상신호를 스크린의 종횡비에 맞도록 확장하는 화면비 전환모드들을 ARC부에 구비하고, 적절한 화면비전환모드를 사용자가 선택하여 ARC기능이 실행되도록 하였다. 즉, 스크린의 종횡비와 상이한 화면비로 편성된 복합영상신호가 입력되는 경우, 사용자가 기 설정된 화면비전환모드들 중 해당하는 모드를 선택하면, 선택된 전환모드에 따라 복합영상신호의 화면비를 조정하도록 하였다. 이때, 현재 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하는 방법은 제시되어 있지 않다. 따라서, 사용자가 현재 입력되는 복합영상신호의 화면비를 알지 못하는 경우에는 정확한 화면비 조정이 이루어질 수 없고, 화면비가 알려져 있는 경우에도 사용자가 직접 적절한 화면비전환모드를 선택하여 화면비를 전환해야 하는 불편함이 있다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 복합영상신호의 화면비를 자동으로 검출하고, 검출한 화면비를 이용하여 적절한 화면비전환모드에 따른 화면비 전환을 실행할 수 있도록 하는 영상신호의 화면비전환방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 영상신호의 화면비 전환방법을 구현하기 위한 영상신호의 화면비 전환장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 일정한 화면비로 부호화 되어 있는 복합영상신호의 화면비를 전환하는 방법에 있어서, 입력되는 복합영상신호로부터 휘도신호의 밝기레벨에 따른 디지탈데이타를 입력받는 단계; 상기 복합영상신호로부터 분리되는 제 1수직동기신호가 인가되면 상기 복합영상신호의 일정개의 각 프레임에 대한 모든 수평라인상에 상기 디지탈데이타가 있는 지를 검사하는 신호검출단계; 상기 복합영상신호로부터 분리된 제2수직동기신호가 인가되면, 상기 신호검출단계의 신호유무판단에 근거하여 상기 입력되는 복합영상신호에 대한 신호시작라인 및 신호끝라인을 결정하는 단계; 상기 결정단계에서 결정된 신호시작라인의 위치와 신호끝라인의 위치에 따라 상기 입력되는 복합영상신호의 화면비를 판단하는 단계; 및 상기 결정된 화면비에 따라 기설정된 화면비전환모드들중 적절한 전환모드를 선택함으로써 상기 복합영상신호의 화면비를 전환하는 단계를 포함하는 영상신호의 화면비 전환방법에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 일정한 화면비로 부호화 되어 있는 복합영상신호의 화면비를 검출하여 화면상에 디스플레이하는 영상신호의 화면비 전환장치에 있어서, 상기 복합영상신호로부터 분리되는 제1,2 수직동기신호가 인가되면 일정개의 각 프레임에 대해 상기 복합영상신호의 휘도신호에 대한 디지탈데이터로부터 상기 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하고 상기 검출한 화면비에 따른 화면비전환모드를 선택하여 선택신호를 출력하는 화면비검출부; 및 상기 화면비검출부로부터 화면비전환모드에 따른 선택신호를 인가받아 상기 복합영상신호의 화면비를 전환하는 화면비조정부를 포함하는 영상신호의 화면비 전환장치에 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상신호의 화면비전환장치를 나타내는 블록도이다. 제1도에서, A/D변환기(10)는 복합영상신호로부터 분리한 휘도신호(Y)를 인가받아, 휘도신호의 밝기레벨에 따른 일정비트의 디지탈데이타로 변환하여 화면비검출부(11) 및 화면비조정부(12)로 출력한다. 화면비검출부(11)는 전술한 오토리브 동작을 실행시키기 위한 오토리브 요청신호(ALR)와, 디지탈 신호로 변환된 휘도신호데이타, 및 복합영상신호로부터 분리한 수평, 수직동기신호(Hsync, Vsync)로 인가받아 복합영상신호의 화면비를 검출하고, 검출한 화면비에 따른 화면비전환모드를 결정한다. 화면비검출부(11)는 또한, 결정한 화면비전환모드에 따른 선택신호를 발생하여 화면비조정부(12)로 인가한다. 화면비조정부(12)는 전술한 선택신호를 인가받고, 선택된 화면비전환모드에 따라 복합영상신호의 화면비를 전환한다. 화면비조정부(12)의 출력단에는 디지탈 형태로 변환된 휘도신호데이타를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기(13)가 연결되어 있다. 한편, 본 발명에서, 제1도의 화면비검출부(11)는 (Z86E08)마이콤을 사용하여 그 목적을 달성할 수 있다. (Z86E08)마이콤은 ZILOG사가 제공하는 8비트 마이큼으로, 2K바이트의 롬(ROM)과 124바이트의 램(RAM)을 구비하고 있다. (Z86E08)마이콤은 또한, 화면비를 검출하기 위하여 디지탈신호로 변환된 휘도신호데이타를 입력받는데 있어서, 휘도신호데이타중 상위 3비트의 휘도신호데이타를 입력받아 화면비 검출동작을 실행하도록 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 영상신호의 화면비 전환방법을 제2도 내지 제4도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.

복합영상신호는 프레임단위로 재현되므로, 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하기 위해서는 현재 입력된 프레임의 모든 수평라인에 대하여 신호가 존재하는지를 확인하여야 한다. 먼저, 제1도의 화면비검출부(11)는 외부에서 오토리브 요청신호(ALR)가 인가되면, 외부 인터럽트에 의해 Vsync인터럽트를 인에이블시켜 수직동기신호의 입력을 기다린다. 화면비검출부(11)는 복합영상신호의 각 프레임에 대하여 첫번째(홀수) 수직동기신호가 인가되면 Hsync인터럽트를 인에이블시켜 복합영상신호의 수평동기신호를 입력받고, 입력받은 수평동기신호의 수평구간에 해당하는 시간동안 적절한 횟수로 전술한 휘도신호데이타를 샘플링(Sampling)하여 현재 수평라인에서의 신호유무를 판단한다. 화면비검출부(11)는 또한, 각 프레임의 두번째(짝수) 수직동기신호가 인가되면 Hsync인터럽트를 디스에이블하며, 신호가 있는 것으로 처음 판단된 수평라인(이하, 시작라인이라 함) 및 신호가 있는 것으로 마지막에 판단된 수평라인(이하, 끝라인이라 함)을 저장한다. 상술한 과정을 제2도에 흐름도로 나타내었다.

제2도는 제1도의 화면비검출부에서 복합영상신호의 프레임단위로 각 프레임의 시작라인 및 끝라인을 검출하는 것을 설명하기 위한 흐름도이다. 먼저, 화면비검출부(11)에서는 해당 필드의 첫번째(홀수) 수직동기신호(Vsync)가 인가되면(30단계), 현재의 수평라인의 임의의 시점(이하, 샘플링 점이라 함)에서 전술한 휘도신호데이타를 샘플링한다(31단계). 샘플링은 해당 수평주사 구간 내에서 적당한 횟수로 반복된다. 그런다음, 화면비검출부(11)에서는 샘플링의 결과에 따라 전술한 휘도신호데이타가 검출되었는지를 판단한다(32단계). 이때, 화면비검출부(11)는 (32단계)의 판단결과, 하나 이상의 샘플링점에서 휘도신호데이타가 검출된 수평라인에 대하여는 신호가 있는 라인(이하, 신호라인이라 함)으로 판단하고, 모든 샘플링점에 대하여 휘도신호데이타가 검출되지 않은 수평라인에 대하여는 신호가 없는 것으로 판단한다. (32단계)의 판단결과, 해당신호라인이 신호가 없는 라인으로 판단되면, 화면비검출부(11)는 다음 수평동기신호(Hsync)가 인가될 때까지 대기상태에 있다가(33단계). 수평동기신호가 인가되면(31단계)부터 반복 수행한다. 그리고, (32단계)의 판단결과, 해당 신호라인이 신호가 있는 라인으로 판단되면, 화면비검출부(11)에서는 전술한 신호라인에 대하여 시작라인표시신호가 설정되어 있는지를 검사한다(34단계). 여기서, 시작라인표시신호는 현재 필드에서 최초로 검출된 신호라인을 현재 프레임의 시작라인으로 판단하고, 이를 표시하기 위하여 설정하는 신호이다. 즉, 전술한(34단계)의 검사결과, 각 프레임에서 최초로 신호라인이 인가되었으면, 그 신호라인을 현재 프레임의 시작라인으로 판단하여 저장하고, 전술한 시작라인표시신호를 설정하며(35단계), 전술한 시작라인 이후에 검출되는 신호라인들은 끝라인으로 저장한다(36단계). 그런다음, 화면비검출부(11)에서는 해당프레임의 두번째(짝수) 수직동기신호가 인가될 때까지(31단계)부터 (36단계)까지의 과정을 반복하여 해당 프레임에서의 시작라인 및 끝라인을 저장한다.

제2도의 동작을 통해 해당 프레임에서의 시작라인과 끝라인을 검출하면 현재 프레임의 화면비를 검출할 수 있다. 하지만, 복합영상신호의 화면비를 정확하게 검출하기 위해서는 제2도의 동작을 다수의 프레임에 대하여 수행하고, 다수의 프레임으로부터 검출한 시작라인 및 끝라인을 비교하여 최종의 화면비를 결정하도록 하여야 한다. 여기서는, 13개의 프레임에 대하여 전술한 동작을 수행하는 예를 들어 설명한다.

제3도는 제1도의 화면비검출부에서 제2도의 동작을 통해 검출한 시작라인 및 끝라인을 이용하여 복합영상신호의 화면비를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 화면비검출부(11)는 13개의 프레임에 대하여 각 프레임의 두번째(짝수) 수직동기신호가 인가되면(40단계), Hsync인터럽트를 디스에이블하고 해당 프레임의 시작라인 및 끝라인을 13개의 버퍼에 각각 저장한다(41단계). 그런다음, 화면비검출부(11)는 13개의 버퍼에 저장된 데이타를 중간값필터링(Median Filtering)하여 시작라인 및 끝라인의 중간값을 추출한다(42단계). 즉, 화면비검출부(11)에서는 13개의 버퍼에 순차적으로 저장된 데이타들을 크기순으로 재배열한 후, 13개의 데이타중 중간값을 추출해낸다. 그런다음, 화면비검출부(11)는 추출해낸 시작라인 및 끝라인의 중간값을 최종의 시작라인 및 끝라인으로 하여 저장한다(43단계). 이때, 화면비검출부(11)는 최종의 시작라인 및 끝라인의 위치에 따라 전술한 화면비전환모드를 결정한다(44단계). (44단계)의 화면비전환모드를 선택하는 동작의 예를 표에 도시하였다.

표에서, 시작라인 및 끝라인의 범위는 16진법(HEX;H)을 통해 표기하였으며, A,B,C,D,E,F는 10진법에서의 10∼15를 각각 표시한다. 또한, 화면비전환모드에서 ZOOM1, 및 ZOOM2는 영상신호의 신호대역을 세로방향으로 확장시키는 기능으로, ZOOM2는 ZOOM1의 경우보다 확장정도가 크며, WIDE는 4:3등의 화면을 가로방향으로만 확장시키는 기능이다. 표에 도시한 화면비전환모드 및 이에 따른 화면비 전환동작에 대한 설명은 제4도와 함께 하기로 한다. 화면비전환모드가 결정되면, 화면비검출부(11)에서는 결정된 화면비전환모드에 따른 선택신호를 발생하여 화면비조정부(12)로 전송한다(45단계).

제4도는 본 발명에서 화면비전환모드에 따른 화면비 전환의 예를 표시한 도면이다. 상술한 바와 같이, 제1도의 화면비조정부(12)는 전술한 선택신호를 인가받아 복합영상신호를 가로방향, 또는 세로방향으로 확장하여 화면비를 조정한다. 표에 나타낸 것처럼, 전술한 시작라인의 범위가 2A(H)∼34(H)사이이고 끝라인의 범위가 B2(H)∼BA(H)인 경우에, 화면비검출부(11)에서는 전술한 복합영상신호의 화면비를 2:1로 검출하고, 화면비전환모드를 'ZOOM2'로 결정한다. 따라서, 화면비조정부(12)에서는 제4도(a)에 도시한 것처럼, 신호를 세로방향으로 확장하여 풀 사이즈로 디스플레이하도록 처리한다. 화면비전환모드가 ZOOM1(캡션포함), ZOOM1, 및 WIDE인 경우의 화면비전환동작을 제4도(b), (c), (f)에 각각 도시하였다. 한편, 화면범위의 틀어짐등으로 인해 일반적인 표준화면의 화면비와 일치하지 않는 화면, 또는 어두운 화면으로 인해 휘도신호를 검출하지 못한 프레임(이하, 에러프레임)의 경우에는, 해당 프레임에 대하여 검출한 화면비는 무시하고, 이전 프레임의 화면비전환모드에 의해 화면을 확장한다. 제4도의 (d)및 (e)에는 전술한 에러화면의 이전 프레임의 화면비전환모드가 WIDE인 경우에 화면비전환 예를 도시하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상신호의 화면비 전환방법 및 장치는 입력되는 복합영상신호의 화면비를 자동으로 검출하고, 검출한 화면비에 따른 화면비전환모드를 선택하여 복합영상신호의 화면비를 전환할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 입력되는 영상 프로그램의 화면비에 관계없이 사용자가 스크린의 종횡 규격에 맞는 화면을 시청할 수 있도록 함과 동시에, 사용자의 별도의 조정없이 화면비를 전환하므로 조작상의 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 일정한 화면비로 부호화 되어 있는 복합영상신호의 화면비를 전환하는 방법에 있어서, 입력되는 복합영상신호로부터 휘도신호의 밝기레벨에 따른 디지탈데이타를 입력받는 단계; 상기 복합영상신호로부터 분리되는 제1수직동기신호가 인가되면 상기 복합영상신호의 일정개의 각 프레임에 대한 모든 수평라인상에 상기 디지탈 데이타가 있는 지를 검사하는 신호검출단계; 상기 복합영상신호로부터 분리된 제2수직동기신호가 인가되면, 상기 신호검출단계의 신호유무판단에 근거하여 상기 입력되는 복합영상신호에 대한 신호시작라인 및 신호끝라인을 결정하는 단계; 상기 결정단계에서 결정된 신호시작라인의 위치와 신호끝라인의 위치에 따라 상기 입력되는 복합영상신호의 화면비를 판단하는 단계; 및 상기 결정된 화면비에 따라 기설정된 화면비전환모드들중 적절한 전환모드를 선택함으로써 상기 복합영상신호의 화면비를 전환하는 단계를 포함하는 영상신호의 화면비 전환방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호검출단계는 상기 입력되는 복합영상신호에 대해 각 프레임에 대한 첫 번째 필드의 수직동기신호를 인가받는 단계; 상기 수직동기신호에 따른 필드내의 수평동기신호를 인가받고, 상기 수평동기신호에 따른 모든 수평라인상의 임의의 시점에서 상기 디지탈데이타를 일정 횟수로 샘플링하는 단계; 및 상기 샘플링의 결과, 하나 이상의 샘플링 점에서 상기 디지탈데이타가 검출된 수평라인에 대하여는 신호가 있는 것으로 판단하고, 모든 샘플링점에 대하여 상기 디지탈데이타가 검출되지 않은 수평라인에 대하여는 신호가 없는 것으로 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상신호의 화면비 전환방법.
3. 제1항에 있어서, 신호시작라인 및 신호끝라인을 결정하는 단계는 상기 입력되는 복합영상신호에 대해 각 프레임에 대한 두 번째 필드의 수직동기신호를 인가받는 단계; 상기 각 프레임에서 상기 디지탈데이터가 처음 검출된 수평라인을 신호시작라인으로 결정하고, 상기 신호시작라인으로부터 디지탈데이타가 검출된 마지막 수평라인을 신호끝라인으로 결정하여 상기 결정된 각 프레임에 대한 신호시작라인 및 신호끝라인을 저장하는 단계; 상기 저장된 각 프레임에 대한 신호시작라인 및 신호끝라인에 대한 값을 크기순으로 배열하는 단계; 상기 각 배열된 신호시작라인의 중간값 및 신호끝라인의 중간값을 상기 복합영상신호의 신호시작라인 및 신호끝라인으로 결정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상신호의 화면비 전환방법.
4. 일정한 화면비로 부호화 되어 있는 복합영상신호의 화면비를 검출하여 화면상에 디스플레이하는 영상신호의 화면비 전환장치에 있어서, 상기 복합영상신호로부터 분리되는 제1,2수직동기신호가 인가되면 일정개의 각 프레임에 대해 상기 복합영상신호의 휘도신호에 대한 디지탈데이터로부터 상기 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하고 상기 검출한 화면비에 따른 화면비전환모드를 선택하여 선택신호를 출력하는 화면비검출부; 및 상기 화면비검출부로부터 화면비전환모드에 따른 선택신호를 인가받아 상기 복합영상신호의 화면비를 전환하는 화면비조정부를 포함하는 영상신호의 화면비 전환장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 화면비조정부는 상기 선택신호에 따라 복합영상신호를 가로방향, 또는 세로방향으로 이동, 확장하여 스크린 규격에 적당한 화면을 현시할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 화면비 전환장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 화면비검출부는 상기 복합영상신호로 부터 분리되는 일정개의 각 프레임에 대한 첫 번째 필드의 수직동기신호가 인가되면, 상기 첫번째 필드에 대한 모든 수평라인상에 상기 복합영상신호의 휘도신호에 대한 디지탈데이타가 있는 지를 검사하여 상기 디지탈데이터가 처음 검출된 수평라인을 신호시작라인으로 결정하고, 상기 신호시작라인으로부터 디지탈데이타가 검출된 마지막 수평라인을 신호끝라인으로 결정하며, 상기 복합영상신호로부터 분리된 일정개의 각 프레임에 대한 두 번째 필드의 수직동기신호가 인가되면, 상기 각 프레임에 대한 신호시작라인과 신호끝라인을 저장하고, 상기 각 프레임에 대해 각각 저장된 신호시작라인에 대한 값을 크기순으로 배열하여 중간값을 상기 입력되는 복합영상신호에 대한 신호시작라인으로 결정하고, 상기 각 프레임에 대해 각각 저장된 신호끝라인에 대한 값을 크기순으로 배열하여 중간값을 상기 입력되는 복합영상신호에 대한 신호끝라인으로 결정하여 상기 결정된 신호시작라인의 위치와 신호끝라인의 위치에 따라 상기 입력되는 복합영상신호의 화면비를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 화면비전환장치.
7. 제6항 또는 제8항에 있어서, 상기 화면비검출부는 상기 모든 수평라인상의 임의의 시점에서 상기 디지탈데이타를 일정횟수로 샘플링하여 하나 이상의 샘플링 점에서 상기 디지탈데이타가 검출된 수평라인에 대하여는 신호가 있는 것으로 판단하고, 모든 샘플링점에 대하여 상기 디지탈데이타가 검출되지 않은 수평라인에 대하여는 신호가 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 화면비 전환장치.