KR100255350B1 - 비디오 신호를 이용한 모니터 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터로부터 모니터에 제공되는 비디오 영상신호를 샘플링하여 디지탈화 시킨 후 해당 신호에 적합한 모니터 제어동작을 수행할 수 있도록 한 비디오신호를 이용한 모니터의 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 본체에 구비된 비디오 카드와, 모니터에 내장된 마이컴을 포함하여 구성되는 컴퓨터 시스템의 모니터 제어방법에 있어서, 모니터 화면 제어 프로그램 구동에 따른 초기화면을 디스플레이하는 제1과정과, 키보드 또는 마우스를 이용하여 특정 화면 제어를 위한 제어신호를 입력하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 선택된 화면제어에 해당되는 특정데이터를 가진 소정의 비디오신호(R.G.B)를 모니터로 전송하는 제3과정과, 상기 제3과정을 통해 입력되는 비디오신호(R.G.B)를 분석하여, 특정화면 제어에 따른 모니터 제어신호를 발생하고 그에 따른 화면 제어를 수행하는 제4과정을 포함하여 된 특징을 가진다.

따라서, 본 발명은 RS232C 등의 별도의 케이블을 이용하거나 USB 장치를 채용하지 않은 시스템에서도 소프트웨어를 이용하여 모니터를 조절할 수 있다. 모니터 일측면에 설치되는 조절용 키를 줄일 수 있으며, 사용자에게 다양한 기능의 조정을 가능하게 한다. 또한 모니터의 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과와 함께 모니터 전면부 디자인의 단순화를 꾀할 수 있는 효과를 가진다.

Description

비디오 신호를 이용한 모니터 제어방법

본 발명은 모니터 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터로부터 모니터에 제공되는 비디오 영상신호(R,G,B)를 샘플링하여 디지탈화 시킨 후 해당 신호에 적합한 모니터 제어동작을 수행할 수 있도록 한 비디오 신호를 이용한 모니터의 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 모니터는 컴퓨터로부터 전달된 신호를 사용자가 인식할 부 있도록 화상을 형성하여 나타내는 디스플레이 장치의 하나로서 컴퓨터의 대표적인 주변장치이다.

그 내부 회로의 기본 구성을 간략하게 제1도를 통하여 살펴보기로 한다.

도시된 바와 같이, 컴퓨터(도시되지 않음)내에 장착되어 화상 형성에 필요한 색상신호(R, G, B) 및 수평/수직 동기신호(H-SYNC / V-SYNC)를 제공하는 비디오 카드(10)와, 상기 비디오 카드(10)로부터 수평/ 수직 동기 신호를 전달받아 모니터 화면을 제어하기 위한 화면 제어 신호를 발생하는 마이컴(20)과, 수평 동기 신호(H-SYNC) 및 수직 동기 신호(V-SYNC)를 각기 인가받아 CRT(80)의 전자총에서 발생되는 전자빔이 편향요크(Deflection Yoke : DY)에 의해 CRT(80)의 좌상부부터 우하부까지 차례대로 편향되어 사진 한 장과 같은 화상을 이루도록 수평 및 수직 편향을 실행하는 수직 편향회로(30) 및 수평 편향회로(40)와, 스위칭 회로의 원리와 고전압 기술을 이용하여 상기 수평 편향회로(40)의 출력단으로부터 발생하는 귀선 펄스를 이용하여 상기 CRT(80)의 애노드(Anode)단에 고전압을 공급하는 장치인 고압 회로(50)와, 저전압 증폭기로 상기 비디오 카드(10)로부터 전달되는 낮은 영상신호(R, G, B)를 증폭시켜 일정한 전압 수준을 유지하는 비디오 프리앰프(60)와, 상기 비디오 프리앰프(60)를 통해 증폭 된 것을 40V_PP∼60V_PP의 신호로 증폭하여 각 화소에 에너지를 공급하는 비디오 메인앰프(70)로 구성된다.

이러한 디스플레이 장치에서는 형광면에 투사되는 전자빔을 통하여 화상을 형성하는데, 이 때 상기 전자빔의 편향을 바꾸어주는 회로를 편향회로라 칭한다.

흔히 편향회로에서는 전기장을 사용하는 정전 편향과 자기장을 사용하는 전자편향으로 크게 구분되는데, TV 등의 경우 후자 즉, 전자편향을 사용하며 수평과 수직 코일에 톱니파형의 전류를 흘려서 화면을 구성한다.

만족스러운 모니터의 작동을 위해서는 알맞은 동기와 색상 신호를 받아야 한다. 이러한 신호들은 보통 영상 신호 또는 동기 신호라 불리운다.

마이컴(20)은 입력단자(D-sub/ BNC)를 통해 컴퓨터로부터 비디오 신호를 제공받는다. 이 때의 비디오 신호는 영상신호(R,G,B)와 동기신호(H-SYNC/V-SYNC)가 컴포지트의 형식 또는 세퍼레이트의 형식으로 전달된다.

이 비디오 신호중 영상신호는 비디오 프리앰프(60) 및 메인앰프(70)를 거쳐 적정 출력 상태로 출력시키기 위해 이득 조정(Gain Control) 되거나 증폭된다.

전자총의 원리에 의하면 빛은 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)(80)의 가운데 부분에서만 나오게 되어 있다. CRT(80) 전체면에 골고루 빛을 밝히게 하기 위해서는 전자빔을 휘게 하지 않으면 안된다. 이러한 휨을 전자빔의 편향이라고 하며 수직/수평 편향요크(Deflection Yoke) 각각에 가해지는 전류의 세기에 따라 전자 빔의 휨의 정도를 조정하여 CRT(80)의 구석구석까지 전자 빔이 도달하게 된다.

전자빔이 편향요크에 의해 CRT(80)의 좌상부에서 우하부까지 차례대로 편향되는 것을 주사라고 한다. 수신측 CRT(80)의 편향은 편향요크의 톱니파 전류의 주기에 의하여 주사주기가 결정되고 있으며 이 주기는 송신측이 원하는 주사와 일치하지 않으면 안된다. 이러한 송신측과 수신측의 주사주기를 일치시키는 것을 “동기시킨다”라고 한다. 수평 동기 신호(H-SYNC)는 수평 편향신호(40)에, 수직 동기 신호(V-SYNC)는 수직 편향회로(30)에 각각 제공된다.

한편, 이러한 모니터의 각 기능을 제어함에 있어서, 종래에는 제2도에 도시된 바와 같이 모니터(4) 전면 하단부에 마련된 컨트롤부(4A)에 다수개의 노브(4A-1)를 설치하여 사용하고 있다. 적당한 브라이트, 콘트라스트, 사이드 핀쿠션, 수평/수직 사이즈 및 포지션 등을 각 노브(4A-1)를 사용하여 조절하고 있다.

이러한 구성을 가지고 모니터(4)의 전 기능을 콘트롤하기 위해서는 모니터상에 많은 수의 키가 요구된다.

또한, 제한된 키와 OSD(On Screen Display)를 이용할 경우에는 여러번 키를 눌러야 하며 OSD-IC가 추가로 요구되어 다양한 모니터의 제어가 불가능하다는 문제점이 있다.

또한, 컴퓨터 주변장치로는 모뎀, 프린터, 사운드 장치, 스캐너등이 사용된다. 이러한 각 주변장치들은 컴퓨터내의 마더보드상에서 사용 가능한 슬롯 중 하나를 통해 얻을 수 있는 포트를 점유해야 한다. 이때 사용자는 케이스를 열고 슬롯에 사용되는 장치의 인터페이스 카드를 보드에 삽입해야 한다. 때로는 스위치를 조작하거나, 점퍼를 세팅하거나 직렬 또는 병렬과 같은 커넥터의 종류를 맞춰주어야 한다. 이러한 과정 때문에 보편적인 사용자들은 새로운 장치를 설치하기를 포기하는 경우가 많다. 또한 컴퓨터의 슬롯은 한계가 있어 일단 그러한 슬롯들이 채워지면 더 많은 주변장치를 추가할 수 없게 된다.

더 많고 더 사용하기 편한 주변 장치의 요구에 대한 응답으로 제3도에 나타난 바와 같이 유에스비(Universal Serial Bus : 이하 USB라 칭함)장치를 이용하는 사양이 개발되었다.

USB 장치(100)를 중심으로 컴퓨터본체(1)와 모니터(4) 그리고 각 주변장치인 프린터(5), 스캐너(6) 및 외장형 모뎀(7)등이 도시되어 있다.

이러한 USB(100)를 사용하면 사용자는 주변장치나 관련된 카드를 연결하기 위해 그들의 컴퓨터(1)를 열어볼 필요가 없어진다. 대신 주변 장치를 추가하는 것이 책상 램프를 끼우는 것 만큼 쉬워진다.

키보드나 디스플레이 장치와 같은 장치는 컴퓨터에 직접 연결하고 다른 주변장치들은 키보드나 디스플레이 장치에 내장된 확장허브를 통하거나 독립된 USB장치를 통하여 쉽게 연결된다. 이러한 확장 허브들은 추가의 연결 소켓을 제공하며 층층이 쌓인 트리 형태로 연결될 수 있다. 각 주변 장치들은 장치들 사이 또는 확장 허브와 수 미터까지 떨어져 있을 수 있다.

이러한 USB(100)의 주된 효과는 단순성과 편리성에 있다. USB(100)는 컴퓨터(1)로부터 정보를 제공받아 장치가 추가되거나 제거될 때 이를 감지한다. 이러한 작업은 다른 전통적인 내장 슬롯에서와 달리 전원이 켜있는 상태에서 가능하고 시스템을 재 부팅할 필요도 없다.

또한, 진정한 플러그 앤 플레이(Plug-And-Play)동작을 지원한다. USB(100)는 각 주변장치가 필요로 하는 드라이버 소프트웨어와 버스의 밴드폭과 같은 자원에 대한 정보를 자동으로 결정하며 사용자의 간섭없이 사용가능하도록 확보한다.

그러나, 이러한 USB(100)를 사용하여 모니터(4)를 제어할 경우에는 이 방식을 갖춘 시스템에서만 사용이 가능하다는 한계점을 가지고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모니터상에는 최소한의 키(Key)만 위치시키고 추가적인 통신 라인없이 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 비디오 신호 라인을 통해 모니터를 제어할 수 있는 비디오신호를 이용한 모니터 제어방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체에 비디오 카드와, 모니터에 내장된 마이컴을 포함하여 구성되는 컴퓨터 시스템의 모니터 제어방법에 있어서, 모니터 화면 제어 프로그램 구동에 따른 초기화면을 디스플레이하는 제1과정과와, 키보드 또는 마우스를 이용하여 특정 화면 제어를 위한 제어신호를 입력하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 선택된 화면제어에 해당되는 특정데이터를 가진 소정의 비디오신호(R.G.B)를 모니터로 전송하는 제3과정과, 상기 제3과정을 통해 입력되는 비디오 신호(R.G.B)를 분석하여, 특정화면 제어에 따른 모니터 제어 신호를 발생하고 그에 따른 화면 제어를 수행하는 제4과정을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 디스플레이 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도.

제2도는 모니터 전면부에 구성된 각종 조절용 키의 구성을 나타내는 정면도.

제3도는 USB 장치를 사용하는 컴퓨터 시스템의 구성도.

제4(a),(b)도는 본 발명에 따른 신호선 연결 방법의 구성 예시도.

제5도는 한 개의 수평동기신호(H-SYNC)동안에 3개의 샘플링 타이밍을 가지고 컴퓨터와 모니터의 마이컴 소프트웨어 간의 신호판독을 나타내는 신호도.

제6도는 제5도에서와는 다른 방법에 따른 신호판독의 실시예.

제7도는 본 발명에 따른 비디오 신호를 이용한 모니터 제어방법의 흐름도.

제8도는 모니터와 컴퓨터 상호간의 신호 판독방법을 나타내는 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 설명하기로 한다.

우선, 본 발명에 따르자면, 컴퓨터에서 비디오 신호(R.G.B)를 이용한 모니터 제어를 위한 프로그램을 수행시킨다. 프로그램이 수행된 후에 키보드 상의 특정키를 누르거나 모니터의 특정 영역(Area)에서 마우스가 클릭되면 미리 약정된 신호(R.G.B)를 수직동기신호(V-SYNC) 및 수평 동기신호(H-SYNC)에 맞추어 보내게 된다.

이때, 상기 약정된 신호를 보내는 방법은 수직 동기신호(V-SYNC)의 입력후의 n 번째 수평동기신호(H-SYNC)부터 (t+a) 만큼의 시간이 경과하는 동안 또는 수평 신호 정보를 어드레스에 저장할 시간이 충분히 길다면 한 수평동기신호(H-SYNC)내에서 (t+a) 주기로 R, G, B 색상신호의 하이, 로우 레벨을 약정된 신호에 맞게 출력하는 것이다.

제4(a)도는 본 발명에 따른 신호선 연결을 나타내는 구성도로서, 컴퓨터의 비디오 카드(10)로부터 발생된 비디오신호(R.G.B)가 항상 마이컴(200) 포트로 입력되는 것을 나타낸다.

또한, 제4(b)도는 본 발명의 또 다른 신호선 연결을 나타내는 것으로, 모니터(4)에 마련된 연결 스위치(SW)가 닫혀 있을 때에만 비디오신호(R.G.B)가 마이컴(200) 포트로 입력되는 것을 나타내고 있다.

상기 제4(a)도에서 처럼 비디오신호(R.G.B)가 직접 마이컴(200)에 연결되는 경우에는 주기적으로 비디오신호(R.G.B)를 체크하고, 상기 제4(b)도와 같이 구성된 경우에는 체크 핀(Check Pin)을 체크하여 비디오신호(R.G.B)가 마이컴(200)으로 전달될 경우에만 비디오신호(R.G.B)의 레벨을 체크하게된다.

한편, 비디오신호(R.G.B)의 레벨을 체크하는 방법은 먼저 어떤 포인트에서 신호레벨을 체크할 것인가를 결정하는 것이 선행되어야 한다.

마이컴(200)에서는 동기신호(H-SYNC/V-SYNC)를 항상 체크한다. 수직동기신호(V-sync)후 미리 약정된 n번째 수평동기신호(H-SYNC)가 입력되고 나서 t 시간이 경과한 후에 샘플링 포인트를 설정한다.

샘플링 포인트의 숫자도 미리 약정된 수만큼 설정하게 된다. 만일 샘플링 수를 m이라 하면 그 수의 3 배 즉, m × 3개의 레지스터를 이용하여 샘플링했을 때의 비디오신호(R.G.B) 각각의 신호레벨을 저장하여 놓는다.

제5도는 한 개의 수평동기신호(H-SYNC)동안에 3 개의 샘플링 타이밍을 가지는 것을 나타내는 신호도이다. 이때의 코드는 R신호는 1,0,0 이고 G신호는 1,1,0이며 B신호는 0,1,0 이라는 것을 나타낸다.

이와 같이 비디오신호(R.G.B) 각각의 신호를 샘플링 포인트(SP)에서 모두 체크한 뒤 각 비디오신호(R.G.B)의 레벨을 코드화하여 각 코드값이 미리 지정된 코드와 일치할 경우에 마이컴(200)은 해당되는 기능함수를 수행한다. 또한 사용자에게 발광소자(LED) 등의 인식수단을 통하여 기능이 수행된 것을 알린다.

만일, 수평 동기 신호(H-SYNC) 주기동안 샘플링 타이밍(SP)을 설정하기 곤란(수평동기신호가 충분히 길지 않을 경우)한 경우에 제6도에서와 같이 수직 동기신호(V-SYNC) 한 주기를 기준으로 샘플링 타이밍(SP)을 설정하는 방법도 있다.

컴퓨터에서는 유저가 키보드나 마우스를 이용하여 특정 기능함수를 선택하면 한 개의 수직 동기신호(V-SYNC) 주기를 단위로 비디오신호(R.G.B)를 각각 로우 또는 하이 레벨을 유지시켜 특정한 코드를 만들어 낸다. 그 후에 이것을 컴퓨터와 모니터간의 통신이 시작됨을 알리는 신호로 사용한다.

모니터에서는 수직동기신호가 들어오고 난 뒤 각 비디오신호(R.G.B)신호 레벨을 N 개의 수직동기신호(V-SYNC)동안 체크한다. 약정된 코드와 일치하면 다음에 들어오는 비디오신호(R.G.B)를 기능함수로 해석하고 이를 코드화하여 해당 기능을 수행한다.

상기 제6도에서는 2개의 수직 주기 동안에 RED 신호가 (1,0), GREEN 신호가 (0,1), BLUE 신호가 (1,1)이 되는 코드를 사용한 예를 나타내고 있다.

제7도 및 제8도에서는 본 발명의 수행과정을 흐름도로서 나타내고 있다.

먼저, 제7도에서는 비디오신호(R.G.B)를 조합하여 특정명령어로 만들어내기 위한 전체적 과정을 나타내고 있다.

S11 과정에서는 노말(Normal)한 비디오신호(R.G.B)를 가진 초기 화면을 모니터(4)로 보내 디스플레이 시킨다. 이 때 컴퓨터에서는 키보드상의 특정 키나 모니터상의 특정범위에 마우스가 클릭이 될 것을 전제로 하는 그모니터 제어용 프로그램이 구동된다.

사용자가 기능함수를 선택하기 위한 키를 입력하거나 마우스를 이용하여 제어신호를 선택한다. (S12 과정)

이 때 제어되는 대상변위는 아래의 [표 1]에 나타난 바와 같다.

S12 과정에서의 키입력이 프로그램의 시작을 의미하는 지 또는 종료를 의미하는 지를 판단한다. (S13 과정)

프로그램을 끝내라는 신호가 아닌 경우에 해당 기능의 데이터를 가진 비디오신호(R.G.B)를 모니터(4)로 전송한다. (S14 과정)

이 때 상기 모니터(4)로 입력되는 비디오신호(R.G.B)에 따라 해당기능을 수행하기 위해 모니터(4)의 마이컴(200)에서는 제8도에서 나타난 바와 같은 제어를 수행한다.

먼저, 수평 동기신호(H-SYNC), 수직 동기 신호(V-SYNC)를 카운트하여 비디오신호(R,G,B)를 분석할 수 있는 샘플링 포인트(SP)를 설정한다. 즉, 수직동기신호 입력후 미리 약정된 N번째 수평동기신호가 들어오고 나서 T 시간 동안 마다를 샘플링 포인트를 설정한다. 물론 주파수가 달라질 때마다 상기 샘플링 포인트(SP)를 다시 설정한다. (S21 과정)

상기 샘플링 포인트(SP) 마다에서의 각 비디오신호(R.G.B)의 데이터를 버퍼에 저장한다. 이때 데이터의 저장형태는 각 샘플링 포인트에서의 색상신호의 레벨에 따라 “0” 또는 “1”의 이진수(Binary)값으로 저장된다. (S22 과정)

버퍼에 저장된 각 색상신호(R, G, B)의 데이터를 분석하여 모니터의 기능제어를 시작하는 R, G, B 신호가 입력될 때까지 기다린다. (S23 과정)

전술한 (표 1)에 따른 대상 변위를 설정한 사용자가 그 값을 지정하면 컴퓨터내의 프로그램은 그 해당값에 따른 기능 함수 제어를 위한 비디오신호(R,G,B)를 출력하게 되고, 모니터(4)의 마이컴(200)은 이에 따른 신호를 인식하게 된다. (S24 과정)

따라서, 상기 비디오신호(R,G,B)는 마이컴(200)에 특정 코드값으로입력되고, 상기 마이컴(200)은 해당 코드값에 따른 기능을 수행하기 위해 그 출력단으로 제어신호를 출력한다. 이 때 제어값의 크기는 D-sub 케이블의 특정핀을 이용하여 전달될 수 있다. (S25 과정)

기능 실행을 완료한 후에 발광소자(LED) 등을 이용하여 사용자에게 이를 인식시킨다. (S26 과정)

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 RS232C 등의 별도의 케이블을 이용하거나 USB 장치를 채용하지 않은 시스템에서도 소프트웨어를 이용하여 모니터를 조절할 수 있다. 모니터 일측면에 설치되는 조절용 키를 줄일 수 있으며, 사용자에게 다양한 기능의 조정을 가능하게 한다. 또한 모니터의 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과와 함께 모니터 전면부 디자인의 단순화를 꾀할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 본체에 구비된 비디오 카드와, 모니터에 내장된 마이컴을 포함하여 구성되는 컴퓨터 시스템의 모니터 제어방법에 있어서, 모니터 화면 제어 프로그램 구동의 따른 초기화면을 디스플레이하는 제1과정과; 키보드 또는 마우스를 이용하여 특정화면 제어를 위한 제어신호를 입력하는 제2과정; 상기 제2과정에서 선택된 화면제어의 해당되는 특정데이타를 가진 소정의 비디오신호(R.G.B)를 모니터를 전송하는 제3과정; 및 상기 제3과정을 통해 입력되는 비디오신호(R.G.B)를 분석하여 , 특정화면 제어에 따른 모니터 제어신호를 발생하고, 그에 따른 화면제어를 수행하는 제4과정; 을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 비디오 신호를 이용한 모니터의 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제4과정은 상기 비디오신호(R.G.B)를 분석하는 방법이, 수평동기신호(H-SYNC) 이후의 특정 포인트를 기준으로하여 비디오신호(R.G.B) 레벨을 특정 신호로 인식하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호를 이용한 모니터의 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제4과정은 비디오신호(R.G.B)를 분석하는 방법이, 수직 동기신호(V-SYNC) 이후의 특정 포인트를 기준으로하여 비디오신호(R,G,B) 레벨을 특정신호로 인식하는 첫을 특징으로 하는 비디오 신호를 이용한 모니터의 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제4과정은 수평 및 수직동기신호를 카운트하여 비디오신호(R.G.B)를 분석할 수 있는 샘플링 포인트를 설정하는 단계; 상기 샘플링 포인트마다에서의 각 비디오신호(R.G.B)의 데이터를 레벨에 따라 ‘0’과 ‘1’의 2진수로 버퍼에 저장하는 단계; 모니터의 기능제어를 시작하라는 명령이 입력되면, 상기 버퍼에 저장된 데이터를 출력하여 모니터 화면제어를 위한 제어된 비디오신호(R.G.B)를 출력하는 단계; 및 상기 모니터화면제어 출력에 따른 기능실행을 표시하는 단계; 를 구비하여된 것을 특징으로 하는 비디오 신호를 이용한 모니터 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 샘플링 포인트를 설정하는 단계는 수직동기신호 후 미리 약정된 N번째 수평 동기 주파수가 입력되고 나서 T시간 동안 마다를 샘플링 포인트로 설정하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호를 이용한 모니터 제어방법.

Images