KR100262651B1 - 영상신호의 편향 비율 조절 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력 영상신호의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 값으로 가변할 수 있는 영상신호의 편향 비율 조절 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와같은 본 발명은 입력 영상을 상기 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서와, 편향 비율 변화량 정보를 수신하여 디코딩 및 저장하는 버스 디코더와, 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 상기 변화량만큼 상기 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 편향비율 제어부로 구성된다.

Description

영상신호의 편향 비율 조절 장치 및 방법{Arbitrary Variable Ratio Deflection Apparatus And Method}

본 발명은 영상표시 장치에서 사용되는 영상신호의 편향 비율 조절 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입력 영상신호의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 값으로 가변할 수 있는 편향파를 발생시킬 수 있는 편향 비율 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근들어 영상표시기기의 발전과 정보 통신의 발달로 일반인도 개인적인 용도의 영상을 쉽게 접할 수 있게 되었다. 이에따라, 각 가정이나 사무실에서도 영상을 펀집하는 경우가 점점 늘고 있다. 지금까지 화면의 편집은 주로 PC상에서 행해져 왔다. 화면 편집은 대부분 비디오 램에서 영상 데이터를 읽어 내어 변형시킨 다음 다시 쓰는 방법을 근간으로 하고 있다.

그러나, TV의 경우는 영상을 원래의 모습대로 표시하는 것이 목적이므로 편집기능을 할 수 있는 장치가 아니다. 일반적인 화면비율은 4:3 또는 16:9와 같은 고정된 종횡비이기 때문에 입력 영상의 특성을 고려하여 화면비의 변환을 시도하려고 할 때, 지금까지는 화면 전체의 종횡비를 변화시키는 기법에 국한되어 있었다.

이것은 편집이라기 보다는 단순히 시청하기 편할 목적으로 처리한 것이라 할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치의 편향 기울기를 조절하거나 리드/라이트 클럭 속도를 조절하여 수평방향과 수직방향의 표시 비율이 변하도록 하는 방식이 제안되었다.

이러한 기술은 화면전체에 대한 표시비율이 화면의 가로 또는 세로 방향으로 일정한 비율로 변경시킨다. 따라서, 화면 전체의 비율만 선형적으로 바꿀 수 있었다.

도 1은 일반적인 아날로그 방식의 편향파 발생기의 내부구성을 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 아날로그 방식의 편향파 발생기는 입력되는 수평 및 수직 동기신호(Hsync/Vsync)에 따라 수평 및 수직 톱니파(saw tooth wave)를 각각 발생시키는 수평 및 수직 톱니파 발생회로(11,21)와, 수평 및 수직 톱니파 발생회로(11,21)에서 출력되는 출력파형의 시작부분과 끝부분을 각각 S-자 형상으로 보정하는 수평 및 수직 S-자 보정회로(12,22)와, 수평 및 수직 S-자 보정회로(12,22)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하여 씨알티(CRT)로 각각 출력하는 전류 증폭기(13,23)로 구성된다. 여기서, 수평 및 수직 톱니파는 한쪽 방향으로, 예를 들면 좌에서 우로, 위에서 아래로 일정한 간격을 가지고 주사하도록 설정되어 있다. 여기서, 영상은 수평 S자 보정에 의해 모든 수직방향에 대해 일정비율로 수평변환을 실시하거나 또는 수직 S자 보정에 의해 모든 수평방향에 대해 일정비율로 수직 변환을 실시할 수 있다.

이는 직선은 직선으로만 표시되므로 수평선과 수직선들이 만나는 각은 항상 직각이 된다. 그 이유는 일반적인 디스플레이 장치가 한쪽 방향으로, 보통 좌에서 우로, 위에서 아래로 일정한 간격을 가지고 주사하도록 되어 있기 때문이다.

즉, 도 2a와 같이 비율변환을 하지 않은(영상의 표시비율 = 1) 정상적인 모양은 화면의 임의의 점 1(x₁, y₁)에서 주사시간의 비와 주사거리의 비는 수평과 수직 방향에 대하여 식 1이 항상 성립한다.

t_x11: t_x12= d_x11: d_x12그리고 t_y11: t_y12= d_y11: d_y12

그러나, 원래의 영상보다 더 보기 좋은 화면을 만들거나 반대로 의도적으로 화면의종횡비를 바꿀 필요가 있을 때 종래의 방법으로는 이를 실시할 수 없었다.즉, 지금까지는 입력 영상의 편향 비율이 화면전체에 있어서 가로 또는 세로 방향으로 보면 일정한 비율로 고정되어 있으므로 화면전체의 비율을 공통으로 한꺼번에 바꿀 수 있었을 뿐 이를 화면의 부분에 따라서 원하는 위치에 원하는 비율대로 변환하기란 불가능하였다.

이렇게 전체화면 중 필요한 부분의 화면의 종횡비를 바꿀 수 있다면, 영상신호의 고유특성을 살려서 더욱 향상된 화면을 제공할 수 있으며, 이러한 기술은 영상표시장치의 여러 분야에 응용될 수 있을 것이다.

본 발명은 전체화면을 다수의 수평구간 및 수직구간으로 분할된 상태에서 화면의 원하는 위치 또는 원하는 구간 동안에 원하는 편향 비율값으로 편향을 실시함으로써 자유로이 화면의 종횡비를 바꿀 수 있는 기술을 제안하기 위한 것이다.

본 발명은 이상에서 설명한 종래의 기술에서 언급된 문제점들을 해소시키기 위해 제안한 것으로서, 본 발명의 목적은 입력 영상신호의 종횡비나 시청 영역의 범위에 상관없이 어떤 종류의 영상신호라도 주어진 스크린에 가장 적합한 형태의 화면 비율을 나타낼 수 있도록 입력 영상의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 값으로 가변 할 수 있는 편향파를 발생시킬 수 있는 편향 비율 조절장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 화면의 어떤점에서라도 필요에 따라 하기 식 2를 만족하는 편향 비율 조절장치를 제공하기 위한 것이다.

t_x11: t_x12≠ d_x11: d_x12그리고 t_y11: t_y12≠ d_y11: d_y12

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 첫 번째 특징에 따르면 편향 비율 조절 장치가 입력 영상을 상기 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서와, 편향 비율 변화량 정보를 수신하여 디코딩 및 저장하는 버스 디코더와, 이 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 이 변화량만큼 상기 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 편향비율 제어부로 구성된다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 두 번째 특징에 따르면, 편향 비율 조절방법이 입력영상을 미리 설정된 순서에 의해 상기 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 단계와, 이 편향 비율 변화량 정보를 디코딩 및 저장하는 단계와, 이 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 상기 변화량만큼 상기 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 단계로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 임의의 위치에서 영상의 표시비 변화로 화면의 종횡비와 선형성을 바꿀 수 있다. 또한, 표시순서가 바뀌지 않는 한 임의의 입력화소를 원하는 위치에 표시할 수 있다. 아울러, 마이크로 프로세서와 같은 제어장치를 이용하여 임의의 수평 및 수직 위치에서 편향파의 비율을 손쉽게 조절할 수 있다.

도1은 일반적인 아날로그방식의 편향파 발생기의 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.

도 2a는 비율변환을 하지 않은 경우의 정상적인 화면 상태도이고,

도 2b는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수직구간에 대해 일정비율로 수평변환을 실시한 화면 상태도이고,

도 2c는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수평구간에 대해 일정비율로 수직변환을 실시한 화면 상태도이다.

도 2d는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수직구간에 대해 다른 비율로 수평변환을 실시한 화면 상태도이다.

도 2e는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수평 구간에 대해 다른 비율로 수직변환을 실시한 화면 상태도이다.

도 2f는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 수직 위치별 수평비율이 다르고, 수평위치별 수직비율이 다른 경우, 화면의 수평 및 수직 편향을 수평 및 수직구간에 따라 다르게 변환시킨 경우를 보인 화면 상태도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화면 비율 변환을 실시하기 위한 편향비율 조절장치의 블럭 구성도이다.

도4는 도 3에 보인 마이크로 프로세서에서 출력되는 제어 버스의 포맷을 보인 블럭 구성도이다.

도 5는 도 3에 보인 버스 디코더의 내부 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 6은 도 5에 보인 버스 디코더의 다른 실시예의 블럭 구성도이다.

도 7a 내지 도 7b는 수평편향 및 수직편향의 실시를 설명하기 위한 화면 상태도이다.

도 8은 도 3에 도시된 수평 슬로프 제어부 및 수직 슬로프 제어부의 블럭 구성도이다.

도 9는 도 3에 도시된 수평 및 수직 편향값 발생부의 내부 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 10은 도 5에 도시된 플립플롭 어레이의 내부 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 11은 도 5에 도시된 버스 디코더의 다른 실시 예를 보인 블럭 구성도이다.

도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬로프 제어출력 및 톱니파 출력에 대한 파형도이다.

도 13는 본 발명의 일 실시에 따른 수평구간별 수직편향이 가변적인 경우 수직편향파의 수평구간 진행에 따른 변화상태를 보인 그래프이다.

도 14은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 쌍방향 주사시 도3에 보인 수평 및 수직편향값 발생부의 내부구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 15a 내지 15c는 도 14에 보인 수평 및 수직편향값 발생부의 쌍방향 수평주사에 의한 편향파형도이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명

300 : 마이크로 프로세서 301 : 버스 디코더

302 : 수평편향용 화소 카운터부

303 : 수직편향용 수직위치 카운터부

304 : 수평 슬로프 제어부 305 : 수직 슬로프 제어부

306 : 수평편향값 발생부 307 : 수직편향값 발생부

308, 309 : 디지털/아날로그 변환기

310 : 수평 로우 패스 필터 311 : 수직 로우 패스 필터

312, 313 : 전류 증폭기

321 : 수평/수직편향 표시구간 322 : 구간정의 표시구간

323 : 구간번호 표시구간 324 : 기울기 표시구간

325 : 증가/감소 표시구간 326 : 구간길이 표시구간

이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성, 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 편향위치 및 비율 조절 장치의 블럭 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 편향 비율 조절 장치는 사용자의 제어신호의 입력에 따라 입력영상을 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서(300)와, 마이크로 프로세서(300)에서 출력되는 편향 비율 변화량 정보를 수신하여 디코딩 및 저장하는 버스 디코더(301)와, 버스 디코더(301)에 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 이 변화량만큼 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 편향비율 제어부로 구성된다. 여기서, 편향비율 제어부는 도 3에 도시된 바와 같이 버스 디코더(301)에서 제공되는 화소(pixel) 클럭으로 각 수평구간의 길이를 결정하는 수평편향용 화소카운터부(302)와, 버스 디코더(301)에서 출력되는 편향 비율 변화량 정보에 포함된 기울기(linear) 또는 증가/감소(up/down)정보를 수신하여 수평 편향파의 기울기를 제어하는 수평 슬로프 제어부(304)와, 수평 슬로프 제어부(304)의 출력신호와 입력 수평동기신호(Hsync)를 이용하여 수평편향값을 발생시키는 수평 편향값 발생부(306)와, 수평 편향값 발생부(306)에서 발생된 수평 편향값을 디지털/아날로그 변환시키는 디지털/아날로그 변환기(308)와, 디지털/아날로그 변환기(308)의 출력신호를 미리 설정된 주파수 대역으로 필터링시키는 수평 로우 패스 필터(310)와, 수평 로우 패스 필터(310)의 출력신호를 소정의 증폭비로 증폭시켜 수평 편향 펄스를 출력시키는 전류증폭기(312)와, 버스 디코더(301)에서 제공되는 화소(pixel) 클럭으로 각 수직구간의 길이를 결정하는 수직편향용 수직위치 카운터부(303)와, 버스 디코더(301)에서 출력되는 편향 비율 변화량 정보에 포함된 기울기(linear) 또는 증가/감소(up/down)정보를 수신하여 수직 편향파의 기울기를 제어하는 수직 슬로프 제어부(305)와, 수직 슬로프 제어부(305)의 출력신호와 입력 수직동기신호(Vsync)를 이용하여 수직편향값을 발생시키는 수직 편향값 발생부(307)와, 수직 편향값 발생부(307)에서 발생된 수직 편향값을 디지털/아날로그 변환시키는 디지털/아날로그 변환기(309)와, 디지털/아날로그 변환기(309)의 출력신호를 미리 설정된 주파수 대역으로 필터링시키는 수평 로우 패스 필터(311)와, 수평 로우 패스 필터(311)의 출력신호를 소정의 증폭비로 증폭시켜 수직 편향 펄스를 출력시키는 전류증폭기(313)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명의 편향 비율 조절 장치에서는 전 화면을 마이크로 프로세서(100)에 의해 수평과 수직방향으로 다수개의 구간으로 구분한 뒤 각 구간에 걸쳐서 편향비율을 조절한다.

물론, 변환제어 데이터 메모리가 충분하고 변화율의 기울기 변화가 심하여 화질 손실에 무리가 가더라도 상관이 없다면 각 화소 단위로도 처리가 가능하나, 본 발명의 실시 예에서는 시각적으로 구간 경계를 느끼지 못할 정도로만 세분하여 미리 설정된 다수개의 구간중 각 구간 단위별로 처리하는 것으로 설명하였다.

즉, 화면을 수평적으로 64 구간 수직적으로 64 구간으로 각각 나눈다. 각 구간은 또한 등간격이 아닌 구간길이를 갖으며, 본 발명의 실시 예에서는 각 구간이 1 내지 64 화소 (또는 수직적으로는 라인)단위로 자유로이 조절이 가능하다. 따라서, 시각적으로는 아무리 급격하게 편향 비율의 변화를 준다 하더라도 거의 경계를 느끼지 못하게 된다.

도 3의 버스 디코더(301)에서는 마이크로 프로세서(300)로 부터 직렬로 입력되는 제어버스를 받아 각 수평 수직 64 구간에 필요한 데이터를 저장한다. 그러면 해당 블럭(각 수평 수직 구간으로 이루어진 사각형을 블럭이라고 하자.) 이 되면 수평 또는 수직 편향파의 기울기를 얼마나 조절할 것인지를 저장된 데이터로부터 전달받게 된다.

여기서, 수평편향용 화소 카운터부(302)는 화소(pixel)클럭으로 각 수평구간의 길이 만큼 세어서 캐리가 발생되면 그 구간의 끝을 알림과 동시에 다음 수평구간으로 넘어가서 카운트가 진행되도록 한다.

마찬가지로, 수직편향용 수직위치 카운터부(303)는 수평동기신호로 각 수직구간의 길이 만큼 세어서 캐리가 발생되면 그 구간의 끝을 알림과 동시에 다음 수직구간으로 넘어가서 카운트를 진행되도록 제어한다.

수평 스로프 제어부(304)에서는 버스 디코더(301)에 저장된 편향 비율 변화량정보로 부터 기울기(linear) 또는 기울기의 증가 내지 감소 정보를 받아 수평 편향파의 기울기를 제어 한다. 그러면, 수평 편향값 발생부(306)에서 발생된 수평 편향값이 디지털/아날로그 변환기(308)에 의해 아날로그 값으로 바뀐다. 이 아날로그값은 바로 수평 로우 패스 필터(310)를 거쳐 디스플레이되는 영상을 원하는 비율로 수평 편향시키는 펄스가 된다.

또한, 수직 슬로프 제어부(305)에서는 버스 디코더(301)에 저장된 편향 비율 변화량 정보로 부터 기울기 또는 증가 내지 감소 정보를 받아 수직 편향파의 기울기를 제어 한다. 그러면, 수직 편향값 발생부(307)에서 발생된 수직 편향값이 디지털/아날로그 변환기(309)에 의해 아날로그 값으로 바뀐다. 이 아날로그값은 바로 수직 로우 패스 필터(311)를 거쳐 디스플레이되는 영상을 원하는 비율로 수직 편향시키는 펄스가 된다.

한편, 구간을 64 개로 했다는 것은 편향펄스의 기울기의 부호가 최대 64번까지 바뀔 수 있다는 것이므로 64차의 곡선을 이룰 수 있으며, 이는 사인파의 주기가 32번 까지 반복될 수 있다는 것이다.

그러므로, 수평 로우 패스 필터(310)는 예를 들어 각 구간이 등간격이라고 가정하면 60Hz, 525 라인의 주사선을 갖는 경우 31.5kHz x 32 = 약 1MHz 이상 ( 등간격이 아닐 경우는 더 늘어나게 되므로 )의 대역을 갖게 될 것이다. 수직 로우 패스 필터(311)는 60 Hz x 32 = 약 2kHz 이상의 대역을 갖게 된다. 단, 도 6과 같이 수직편향이 수평구간에 따라 달라질 때(편향전류가 주사도중에 거꾸로 흐를 수 있는 경우)는 수직 편향도 약1MHz 이상이 된다.

도 4는 마이크로 프로세서(300)에서 출력되는 편향 비율 변화량 정보를 갖는 제어버스의 포맷을 보인 블록 구성도이다.

도 4를 참조하면, 마이크로 프로세서(300)에서 출력되는 편향 비율 변화량 정보를 갖는 버스는 이후의 값들이 수평편향에 적용될 값들인지, 수직편향에 적용될 값들인지를 구별하기 위한 수평/수직편향 표시구간(321)과, 수평편향 내지 수직편향의 수평구간에 속하는지 수직구간에 속하는지를 구별하기 위한 구간정의 표시구간(322)과, 0-63번의 구간을 지시하기 위한 구간번호 표시구간(323)과, 편향의 실시여부를 구별하기 위한 기울기 표시구간(324)과, 기울기 표시구간(324)의 상태가 편향을 실시할 경우 편향파의 기울기를 증가 내지 감소시키기 위한 증가/감소 표시구간(325)과, 현재의 기울기로 몇 화소 (또는 수직일 땐 몇 라인만큼) 만큼 같은 기울기를 유지할 것인가를 결정하기 위한 구간길이 표시구간(326)으로 구성된다.

여기서, 수평/수직편향 표시구간(321)은 1 비트로 이루어져 있으며, 이후의 값들이 수평편향에 적용될 값들인지, 수직편향에 적용될 값들인지를 구별한다. 또, 구간정의 표시구간(322)은 1 비트로 이루어져 있으며, 수평편향에 있어서도 수직적으로 다른 위치에서는 비율이 다른 수평 편향을 하게 되므로 수평편향의 수평구간인지 수직구간인지를 구별 한다.

구간번호 표시구간(323)은 6 비트로 이루어져 있으며, 0 ~ 63 ( 또는 1 ~ 64 로 명명하기 나름) 번의 구간을 지시한다.

기울기 표시구간(324)이 1 일 때는 기울기를 일정하게 한다. 이 때 증가 내지 감소 표시구간(325)은 무시된다. 그러나, 기울기 표시구간(324)이 0 일 때 증가 내지 감소 표시구간이 1이면 편향파의 기울기를 증가시키고 0 이면 편향파의 기울기를 감소시킨다.

구간길이 표시구간(326)은 현재의 기울기로 몇 화소 (또는 수직일 땐 몇 라인만큼) 만큼 같은 기울기를 유지할 것인지를 결정하는 것으로 이 값이 도 3에 도시된 수평편향용 화소카운터부(302)의 로드값, 또는 수직편향용 수직위치카운터부(303)의 로드값이 된다.

도 5를 보면서 수평편향을 위한 버스 디코더의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수평변환에 대하여 설명하면, 같은 수평주사선 내에서도 각 수직구간마다 수평편향을 달리하므로 6 비트 x 64 메모리(Flip-Flop)(336)를 별도로 구비시켰다. 64 x 1 먹스(339)에 의해 각 수직구간별로 선택되도록 하고, 이 값을 수평편향용 라인 카운터(341)에 로드하여 이 값만큼의 라인수가 지난 후 수평편향용 라인 카운터(341)의 캐리가 발생하면, 그 수직방향 구간이 끝난 것을 알림과 동시에 모듈로-64 카운터(MC32)의 클럭으로 작용하여 이 카운터(MC32)의 출력이 6 비트 64 x 1 먹스(339)와 수직구간 선택용 8 비트 64 x 1 먹스(338a-338n)의 다음 입력을 선택하게 한다.

이렇게 선택된 임의의 수직구간에서의 8 비트 데이터는 각 수평구간마다 64가지의 변환 데이터를 가지고 있으므로 수평편향용 화소 카운터부(302)의 캐리가 들어오면 이것을 모듈로-64 카운터(MC31)를 거쳐 수평구간번호를 출력하게 된다. 이 값에 의해 수평구간 선택용 64 x 1 먹스(340)를 선택함으로써 해당 블럭에 대한 증가 내지 감소, 기울기 값과 다음 블럭으로 가기 위해 현재의 6 비트값 (즉, 현재 블럭의 수평길이)이 수평편향용 화소 카운터부(302)의 로드값으로 출력된다.

수직편향에 대해서도 수평편향과 같은 방식으로 수직편향용 수직위치 카운터부(303)의 캐리가 입력되어 모듈로-64 카운터(MC33)에 의해 수직방향의 구간이 선택된다.

본 발명에서는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 수평편향을 위한 수직 및 수평구간별 블록과 수직 편향을 위한 수직 및 수평블록을 별도로 두고 있으나, 도 5에서는 수평편향에서만 각 수직구간을 구분하였고, 수직편향에서는 모든 수평구간을 일정하게 비율 변환하는 것으로 나타내었다. 그러나, 이를 더 확장하여, 도 6에 도시된 버스 디코더에서는 수직편향에서도 각 수평구간별 변환비율을 달리하도록 구성된다.

각 블록의 모양은 가로 및 세로를 구간길이 데이터에 의해 임의로 정할 수 있다. 여기서는, 편의상 모든 블록이 서로 중첩되지 않아야 하며, 비어있는 영역이 있어서도 안되므로 한 수직구간에 따른 수평구간들의 수직길이는 일정하도록 하였다. 이것은 CPT의 편향빔이 좌에서 우로, 위에서 아래로 순서적으로 진행하기 때문이며, 그렇다고 해서 수평직선을 상하로 구부리지 못하는 것은 아니다. 도 6의 구성에 의해 도 13와 같이 수직편향의 수평적 기울기의 변화를 통해서 얼마든지 가능하다.

도 8은 수평 또는 수직편향 슬로프 제어부(304,305)의 구성도인데, 여기서는 버스 디코더(301)으로 부터 기울기나 증가/감소 신호를 받아 증가/감소 카운터(368)를 구동시킨다.

이 카운터(368)의 출력신호는 그 다음 카운터(369)의 스텝으로 작용한다. 그러므로 스텝은 +, - 가 모두 가능하며, 기울기가 주어졌을 때는 현재의 스텝이 그대로 유지되면서 슬로프 변화를 위한 값이 도 12a에 도시된 바와 같이 선형적으로 증가한다.

참고로, 이 스텝은 도 9의 톱니파 데이터의 출력을 만드는 증가/감소 카운터(375)의 증가 스텝보다는 충분히 작은 값이므로 편향의 기울기는 비교적 느리게 변하게 되며, 디지털 편향신호를 디지털/아날로그 변환할 때는 적어도 한 수평주사선당 화소의 갯수(수직편향일 때는 화면의 라인수)보다는 많은 10 비트 이상인 것이 바람직하다.

도 9의 증가/감소 카운터(375)에서 출력되는 톱니파 데이터 신호는 편향파 기울기 변화분 제어값과 덧셈기(377)에서 합해져서 도 12c와 같은 파형을 나타낸다.

여기서, 편향파 기울기 변화분 제어값이 (-)일 때 톱니파의 기울기보다 절대값이 작아야 한다. 그 이유는 수평 편향파가 음의 기울기를 가져서 수평주사 방향이 화면중간에서 반대로 되면 이전의 영상과 현재의 영상, 그리고 다시 원래의 방향으로 편향이 진행하게 될 때의 영상들이 3중으로 겹쳐져서 보이는 결과를 가져오므로 모든 영상을 다 보기 위해서는 이러한 현상이 나타나지 않도록 유의해야 한다.

도 9의 최대편향값 비교부(379)에서 편향의 끝점에 해당하는 디지탈 값이 그 경계를 초과했을 시는 상하의 수평주사선이 서로 이가 맞지 않는 (수직편향일 경우는 시간적으로 매 필드마다 화면이 상하로 떨림)현상이 일어난다. 그러나 이것이 화면의 스크램블링(scrambling) 효과를 위해서라면 무시해도 상관없으나 이러한 현상을 방지하기 위해서는 경계 초과신호가 발생하면 2x1 먹스(378)의 하측입력을 선택하여 현재의 디지털 편향신호를 계속 유지시킬 필요가 있다.

또, 최대편향값을 동기구간폭으로 나누면 이 감소 스텝이 귀선구간동안 편향값이 시작점으로 돌아올 수 있는 톱니파를 만든다. 이 때도 스크램블링 효과를 얻으려면 시작점 경계를 무시하고 고정된 감소 스텝값을 선택하면 된다.

본 발명의 실시예에서는 카운터를 편리하게 사용하기 위해 최대 편향값이 편향이 끝나는 점의 편향값으로 간주하며, 편향이 시작되는 점의 값을 최소값으로 둔다.

도 10은 도 5의 플립플롭 어레이(335a-335n)가 어떻게 수평구간 내지 수직구간을 구분하여 8 비트 데이터를 저장하는지를 보여 준다. 즉, 수직k번째 구간과 수평l번째 구간을 나타내는 디코더의 출력이 동시에 하이레벨이 될 때, 이에 해당하는 2 x 1 먹스(380)의 선택신호가 하이레벨이 되어 8 비트 데이터가 8 비트 플립플롭(381)에 입력되며, 그 외의 경우는 현재의 값이 계속 피드백되어 자신의 값을 유지한다.

도 11은 도 5에 보인 64 x 64의 8 비트의 플립플롭 어레이(335a-335n) 대신에 플립플롭 메모리(388)를 사용한 경우를 예로 든 것이며, 이것은 각 블록 단위로 주어진 길이 만큼 증가/감소 내지 기울기 정보를 저장해 두고 있으므로 일종의 2 비트 필드 메모리이다.

또한, 수직편향을 위해서는 수직방향으로만 2 비트 데이터를 저장해 놓고 있으므로 이 때의 플립플롭 메모리(390)는 수직방향으로 2 비트 라인 메모리를 써도 무방하다. 그러나 도 6과 같이 수직편향에서도 수평구간을 두어 변환비율을 달리할 때는 이것도 수평편향과 마찬가지로 2 비트 필드 메모리를 사용해야 한다.

여기서는, 수평편향을 위하여는 수평편향값 발생에 필요한 2 비트 데이터를 수평주사유효구간 동안만 플립플롭 메모리(390)에 저장하면 되고, 수직편향을 위해서는 수직주사유효구간 동안에만 수직편향에 필요한 2 비트 데이터를 플립플롭 메모리(390)에 저장하면 된다.

도 12c는 실제로 도 12a에 도시된 슬로프 제어출력과 도 12b에 도시된 톱니파 출력을 더하여 영상의 비율변환이 가능한 편향파형을 나타내고 있다.

도 2c는 도 12c에서 얻은 수평편향펄스 및 음의 기울기가 없이 수평방향으로 일정한 수직편향펄스를 이용하여 화면 비율 변환시의 영상을 보여준다.

그러나, 도 6에 도시된 디코더를 이용하여 수직편향에서도 수평구간에 따라 기울기를 달리하면 수직편향펄스가 음의 기울기도 가지게 되므로 도 13와 같이 한 수평주사선 동안에도 수직위치가 상하로 바뀌는 결과를 가져온다. 이렇게 하여 화면을 수직편향을 수평구간에 따라 상하로 이동한 경우의 영상이 도 2f에 나타나 있다.

도 14은 본 발명에 의한 디지털 편향파 발생 원리를 이용하여 쌍방향 주사가 가능하도록 삼각파 편향펄스를 발생시키기 위한 편향값 발생 카운터의 다른 실시 예에 대한 블록 구성도이다.

도 14에서는 정상적인 편향시 (좌에서 우로)의 슬로프 제어 입력을 라인 메모리에 저장하여 두고 역방향 주사시에는 이를 거꾸로 (어드레스를 감소시키면서) 읽어 내어 역방향 주사시의 편향파(삼각파) 슬로프 제어 입력으로 사용하면 된다. 즉, 도 15a에 도시된 바와 같은 대칭된 모습의 삼각파의 기울기 제어 입력과, 도15b에 도시된 바와 같은 수평 또는 수직 동기 주기의 50% 씩 서로 반대방향으로 주사를 하는 삼각파 출력과 합하면 도 15c와 같은 영상비율 변환을 하면서 쌍방향 주사가 가능한 편향펄스가 발생된다.

이때는 영상신호도 마찬가지로 라인 메모리에 저장했다가 라이트 클럭의 2배의 속도로 읽어내되 한 주사 기간의 50%는 정상방향으로 어드레스를 증가시키면서 읽고, 나머지 50%는 어드레스를 감소시키면서 읽어 내고 블랭크구간 동안에는 읽지 않고 쉬면 된다.

이러한 방법은 주사선을 2배로 늘리면서 라인플리커(수직의 경우 필드 플리커)를 줄이면서도 수평주사 주파수는 원래의 주파수를 그대로 ( NTSC신호인 경우 15.7kHz ) 유지할 수 있으므로 2배 주사용 CPT를 사용하지 않으면서 2배 주사를 할 수 있는 장점이 있으며, 역방향 주사선이 정방향 주사선과 서로 겹치지 않으므로 움직임 검출에 의한 편향을 하지 않더라도 좋은 화질을 얻을 수 있다.

이상의 설명에 의한 본 발명에 따르면 영상신호를 CRT와 같은 2차원 디스플레이 장치에 디스플레이 하는데 있어서 편향의 펄스를 원하는 가변값으로 발생시킴으로써 주어진 영상을 임의의 원하는 위치에 표시하고, 그 표시비율을 국부적으로 가변함으로써 영상의 형태를 자유롭게 바꿀 수 있다.

Claims (14)

1. 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력영상을 미리 설정된 다수개의 수평구간 내지 수직구간으로 구분된 화면에 디스플레이시키는 영상표시기기에서,

   입력 영상을 상기 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서와,

   상기 편향 비율 변화량 정보를 수신하여 디코딩 및 저장하는 디코더와,

   상기 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 상기 변화량만큼 상기 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 편향비율 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서에서 출력되는 상기 편향 변환정보는 사용자의 입력신호에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 블록은 상기 수평구간으로 1 내지 64 화소 단위와, 상기 수직구간으로 1 내지 64 라인 단위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 편향 제어부는 상기 버스 디코더에서 제공되는 화소(pixel) 클럭으로 각 수평구간의 길이를 결정하는 수평편향용 화소카운터부와,

   상기 버스 디코더에서 출력되는 편향변화량 정보에 포함된 기울기(linear) 또는 증가 내지 감소정보를 수신하여 수평 편향파의 기울기를 제어하는 수평 슬로프 제어부와,

   수평 슬로프 제어부의 출력신호와 입력 수평동기신호를 이용하여 수평편향값을 발생시키는 수평 편향값 발생부와,

   상기 버스 디코더에서 제공되는 화소클럭으로 각 수직구간의 길이를 결정하는 수직편향용 수직위치 카운터부와,

   상기 버스 디코더에서 출력되는 편향변화량 정보에 포함된 기울기 또는 증가 내지 감소 정보를 수신하여 수직 편향파의 기울기를 제어하는 수직 슬로프 제어부와,

   상기 수직 슬로프 제어부의 출력신호와 입력 수직동기신호를 이용하여 수직편향값을 발생시키는 수직 편향값 발생부로 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 버스 데코더는 상기 편향변화량 정보를 저장하기 위하여 적어도 하나 이상의 플립플롭 어레이 내지 플립플롭 메모리를 구비시킨 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 플립플롭 어레이 내지 플립플롭 메모리는 2 비트 필드 메모리 내지 2 비트 라인 메모리인 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서에서 출력되는 편향 변화량 정보의 데이터 포맷은 이후의 값들이 수평편향에 적용될 값들인지, 수직편향에 적용될 값들인지를 구별하기 위한 수직/수평편향 표시구간과,

   수평편향 내지 수직편향의 수평구간에 속하는지 수직구간에 속하는지를 구별하기 위한 구간정의 표시구간과,

   미리 설정된 범위 내에서 선택 구간을 지시하기 위한 구간번호 표시구간과,

   편향의 실시여부를 구별하기 위한 기울기 표시구간과,

   상기 기울기 표시구간의 상태에 따라 편향파의 기울기를 증가 내지 감소시키기 위한 증가/감소 표시구간과,

   현재의 기울기로 몇 화소 내지 몇 라인 만큼 같은 기울기를 유지할 것인가를 결정하기 위한 구간길이 표시구간으로 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 수평 슬로프 제어부 내지 수평 슬로프 제어부에는 상기 버스 디코더에서 제공되는 기울기 내지 상기 기울기에 대한 증가/감소 정보에 따라 구동되는 적어도 하나 이상의 증가/감소 카운터가 구비된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
9. 제 4항에 있어서, 상기 수평 편향값 발생부 내지 수직 편향값 발생부는 상기 상기 수평 슬로프 제어부 내지 수평 슬로프 제어부에서 출력되는 슬로프 제어신호와 증가 내지 감소된 톱니파 데이터를 더하기 위한 덧셈기와,

   상기 덧셈기의 출력신호를 수신하여 편향의 끝점에 도달했는지를 비교하는 최대편향값 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
10. 제 9항에 있어서, 최대편향값을 동기구간폭으로 나누면 증가 내지 감소단계가 구선구간동안 편향값이 시적점으로 돌아올 수 있는 톱니파가 얻어지는 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
11. 제 4항에 있어서, 상기 수평 편향값 발생부 내지 수직 편향값 발생부는 영상신호를 정상적인 편향시 상기 수평 내지 수직 슬로프 제어부의 출력신호의 제어에 의해 저장하고, 역방향 주사시에는 상기 저장된 영상신호를 역으로 읽어내기 위한 정도 하나 이상의 라인메모리와,

    상기 수평 슬로프 제어부 내지 수평 슬로프 제어부에서 출력되는 슬로프 제어신호와 증가 내지 감소된 톱니파 데이터를 더하기 위한 덧셈기와,

    상기 덧셈기의 출력신호를 수신하여 편향의 끝점에 도달했는지를 비교하는 최대편향값 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 톱니파 데이터는 수평동기 주기의 50%씩 서로 반대방향으로 주사되는 것을 구성된 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절 장치.
13. 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력영상을 미리 설정된 다수개의 수평구간 내지 수직구간으로 구분된 화면에 디스플레이시키는 영상표시방법에 있어서,

    입력영상을 미리 설정된 순서에 의해 상기 수평구간과 수직구간으로 만들어지는 블럭단위별로 편향 비율 변화량 정보를 발생하는 단계와,

    상기 편향 비율 변화량 정보를 디코딩 및 저장하는 단계와,

    상기 저장된 편향 비율 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직 편향 비율 변화량을 결정하고, 상기 변화량만큼 상기 수평 및/내지 수직 편향비율을 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 수평 및/내지 수직 편향신호의 발생단계는

    상기 편향 변화량정보를 저장하는 단계와,

    상기 편향 변화량정보를 수신하여 수평구간 및/내지 수직구간의 길이를 결정하는 단계와,

    상기 편향 변화량정보에 포함된 기울기 내지 상기 기울기의 증가/감소정보에 따라 편향값을 제어하여 수평 및/내지 수직 편향신호를 발생시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 편향 비율 조절방법.