KR100267729B1

KR100267729B1 - 영상 신호의 수평 편향 보간 장치

Info

Publication number: KR100267729B1
Application number: KR1019980015658A
Authority: KR
Inventors: 김정태; 권득영; 김기환; 김회직; 박광훈
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR19990081627A; US6097447A

Abstract

본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 디지탈 편향 제어부를 구비하여 디지탈 변환 회로부에서 수직 편향 서브 시드 데이터를 2차 보간한 후 수평 편향 서브 시드 데이터를 3차 보간하여 61*256 혹은 121*256의 신호를 발생시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치에 의하여 수평 편향 데이터를 3차 보간으로 정밀하게 제어할 수 있으므로 종래와 같이 5차의 아날로그 필터를 사용하지 않고 1차의 수동필터만을 사용하여 편향 코일의 구동신호를 출력함으로써 디지탈 변환 회로부, 디지탈 편향 제어부 및 디지탈/아날로그 변환부를 하나의 칩으로 집적화할 수 있어 경비를 절감할 수 있으며 나아가 소형화되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

영상 신호의 수평 편향 보간 장치

본 발명은 영상 신호의 수평 편향 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 컬러 영상 신호인 적색(red),녹색(green),청색(blue)의 3가지 색신호에 대한 수직 및 수평 편향 동기 신호에 디지탈 보간을 수행할 수 있도록 한 영상 신호의 수평 편향 보간 장치에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼 카메라로 포착한 영상을 분해하거나 수상관의 형광면에서 화상을 조립(재현)할 때 전자 비임의 방향을 바꾸어 주사시키고 있는 데, 이것을 편향이라고 한다.

도 1은 종래 영상 신호의 수평 편향 보간 장치의 구성을 보인 시스템 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 색 신호의 수직과 수평의 편향 동기 신호를 생성하기 위하여 크게 중앙처리부(이하 CPU부라 칭함)(20)와, 디지탈 변환(Digital Convergence System:DCS)부(30)와, 아날로그 회로부(70)의 세 부분으로 구성된다. 아날로그 회로부(70)는 상기 DCS부(30)로부터 출력되는 적색,녹색,청색 신호 데이터에 대한 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 디지탈/아날로그 변환부(이하 D/A변환부)(40)와, 상기 디지탈 변환 회로부(30)로부터 출력되는 수평 제어 신호 및 수직 제어신호에 의해 D/A변환된 R,G,B 신호를 수평 및 수직출력신호로서 선택적으로 절환시키도록 마련된 아날로그 스위치(50)와, 상기 아날로그 스위치(50)의 절환동작에 의해 D/A변환부(40)로부터 출력되는 R,G,B신호의 사인파 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 신호를 편향 코일단으로 출력하기 위하여 신호를 증폭시키는 5차 아날로그 필터 및 증폭부(60)를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 종래의 신호 편향 장치는 EEPROM(10)에 저장된 기본적인 적색, 녹색, 청색의 수직 및 수평 동기 신호에 의해 중앙처리부(20)에서 1차 보간(interpolation)을 수행한 후 디지탈 변환(DCS)부(30)에서 2차 보간을 수행하여 실제 영상 재현에 필요한 16*256 화소에 상응하는 데이터를 생성한다. 이렇게 생성된 데이터는 D/A변환부(40)를 거쳐 5차 아날로그 필터 및 증폭부(60)를 거쳐 편향 코일 회로부로 입력된다.

한편, 종래 신호 편향 장치에서는 편향 코일 회로부의 입력이 아날로그 신호이기 때문에 수평 편향 동기 신호로 생성된 16개의 수평 데이터를 아날로그 신호로 변환하기 위해서 D/A변환부(40), 5차 아날로그 필터 및 증폭부(60)이 필수 구성요소가 된다. 따라서, 종래 신호 편향 장치의 디지털 구현은 불가능하며, D/A변환부 및 아날로그 필터를 포함하는 아날로그 회로부(70)의 첨가로 인하여 생산 단가가 증가되고, 크기가 대형화되는 문제가 발생되었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 디지털 변환 회로부로부터 출력되는 디지탈 신호를 편향 코일 회로부의 입력으로 제공되는 아날로그 신호로 변환시키기 위한 회로부를 디지탈로 구성하여 집적화시킴으로써 생산 단가를 경감시킴과 동시에 제품 소형화를 꾀할 수 있도록 한 영상 신호의 수평 편향 보간 장치를 제공하고자 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 색 신호의 기본 수직 및 수평 편향 시드 데이터를 저장하는 EEPROM과, 상기 EEPROM으로부터 각 색신호의 시드 데이터를 로드하여 수평 편향 데이터에 대하여 1차 보간을 수행하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부에서 1차 보간된 시드 데이터를 수직 편향 데이터에 대하여 2차 보간을 수행하는 디지탈 변환 회로부와, 상기 디지탈 변환 회로부로부터 출력되는 2차 보간된 서브 시드 데이터를 수평 편향 동기 신호에 대하여 3차 보간을 수행하는 디지탈 편향 제어부와, 상기 디지탈 편향 제어부로부터 출력되는 3차 보간된 시드 데이터를 디지탈 신호로 출력하는 디지탈/아날로그 변환부와, 상기 디지탈/아날로그 변환부로부터 출력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 필터부를 구비하여 이루어진다.

나아가 본 발명에 따른 상기 디지탈 편향 제어부는 디지탈 변환 회로부로부터 출력되는 2차 보간된 화면 1 라인에 대한 수평 신호 데이터를 일시 저장하는 버퍼부와, 상기 버퍼부로부터 입력되는 1 라인의 수평 신호 데이터인 An+1과 An을 감산하여 그 결과를 출력하는 감산부와, 상기 감산부에 의해 감산된 데이터를 일정 값의 제수로 제산을 수행하는 제산부와, 상기 제산부에 의해 제산된 결과값을 저장하고, 다음 데이터 An+2이 입력되는 클럭 신호에 맞추어 쉬프트 동작을 수행하는 쉬프트 레지스터부와, 상기 디지탈 변환 회로부로부터 입력되는 데이터와 중간에 보간된 데이터를 일정 클럭마다 상기 쉬프트 레지스터부에 저장된 데이터와 합산하여 출력하는 가산부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제산부에서의 제수는 4 또는 8인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 필터부는 상기 저항 및 콘덴서로 구성되는 1차 수동 필터인 것을 특징으로 한다. 나아가, 본 발명에 다른 상기 디지탈 변환 회로부, 상기 디지탈 편향 제어부 및 상기 디지탈/아날로그 변환부는 특용 집적화(ASIC)되어 하나의 칩상에 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 영상 신호의 수평 편향 보간 장치의 구성을 보인 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치의 구성을 보인 시스템블록도,

도 3은 본 발명을 구현하기 위한 화점 데이터의 구조를 보인 개념도,

도 4는 본 발명에 적용된 디지탈 편향 제어부의 구성을 보인 시스템 블록도,

도 5내지 도 8은 본 발명에 따른 각 부의 출력신호를 보인 신호파형도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10:EEPROM, 20:중앙처리부,

110:디지탈 변환 회로부, 120:디지탈 편향 제어부,

121:버퍼부, 122:감산부,

123:제산부, 124:쉬프트 레지스터부,

125:가산부, 130:디지탈/아날로그 변환부,

200:1차 수동 필터.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치의 구성을 보인 시스템 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 적색,녹색,청색 신호의 기본 데이터(이하 시드 데이터(seed data)라 칭함)를 저장하는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)(10)과, 상기 EEPROM(10)로부터 적색(R),녹색(G),청색(B) 신호의 시드 데이터를 로드하여 16*5 서브 시드 데이터(subseed data)로 수평 편향 데이터의 1차 보간(interpolation)을 수행하는 중앙처리부(20)와, 상기 중앙처리부(20)에서 1차 보간된 색 신호의 서브 시드 데이터를 실제 영상 재현에 필요한 16*256 서브 시드 데이터로 수직 편향 데이터의 2차 보간을 수행하는 디지탈 변환 회로부(110)와, 상기 디지탈 변환 회로부(110)로부터 출력되는 2차 보간된 서브 시드 데이터를 61*256 혹은 121*256 서브 시드 데이터로 수평 편향 데이터의 3차 보간을 수행하는 디지탈 편향 제어부(120)와, 상기 디지탈 편향 제어부(120)로부터 출력되는 3차 보간된 서브 시드 데이터의 비트열을 양자화하여 디지탈 신호로 출력하는 디지탈/아날로그 변환부(130)와, 상기 디지탈/아날로그 변환부(130)로부터 출력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 필터부를 구비하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 상기 EEPROM(10)에 저장된 시드 데이터는 적색 시드 데이터의 수평 편향 데이터* 수직 편향 데이터는 13*5, 녹색 시드 데이터는 5*5, 청색 시드 데이터는 12*5로 구성된다. 또한, 디지탈 편향 제어부(120)에서 3차 보간되어 D/A변환부(130)로 출력되는 서브 시드 데이터의 수직 편향 포인트 및 수평 편향 포인트는 각각 RH,RV,GH,GV,BH,BV의 6개의 신호로 구성되며, 이들은 각각 16 비트의 신호로 출력되게 된다.

한편, 상기 디지탈 변환 회로부(110), 디지탈 편향 제어부(120) 및 디지탈/아날로그 변환부(130)는 ASIC(application specific integrated circuit:응용 주문형(특용) 집적회로)화 되도록 구성되어 진다.

또한, 상기 필터부는 상기 디지탈/아날로그 변환부(130)로부터 출력되는 신호를 필터링하여 아날로그 신호로 편향 코일단에 인가하며, 이를 위하여 종래의 5차 아날로그 필터를 사용하지 않아도 상기 디지탈 편향 제어부(120)에 의해 16개의 수평 편향 신호가 121개의 수평 편향 신호로 3차 보간되었기 때문에 저항 및 콘덴서로 구성된 1차 수동 필터(즉, 1차 RC 필터)(200)만으로도 원하는 기능을 구현할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 TV 화면의 화점 데이터 구조도를 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디지탈 변환 회로부(110)로부터 출력되는 수평 편향 서브 시드 데이터는 16개의 화점을 구성하는 데이터로서, 16개의 화점은 TV 화면을 구성하는 수평 방향의 한 라인을 이루며, 수직 편향 서브 시드 데이터는 256 라인을 형성하는 각 화점을 구성하게 된다.

이러한 구성에 있어서, 실제 영상 신호가 표시되어 TV화면을 통해 시청가능한 화면은 5라인 내지 6라인부터 249 라인 내지 250라인까지의 영역(A)이다. 따라서 ,본 발명은 실질적으로 첫 번째 수직 라인의 서브 시드 데이터가 화면에 디스플레이되지 않는다는 특성을 이용하며 이는 이하에 상세히 설명한다.

한편, 도 4는 도 2의 디지탈 편향 제어부(120)의 상세 구성을 보인 블록구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 디지탈 편향 제어부(120)는 디지탈 변환 회로부(110)로부터 출력되는 화면 첫 번째 라인의 2차 보간된 16개의 수평 신호 데이터를 클럭 신호에 동기하여 제 1 버퍼 및 제 2 버퍼(도면 미도시)에 일시 저장하는 버퍼부(121)와, 상기 버퍼부(121)로부터 입력되는 1 라인의 수평 신호 데이터인 An+1과 An을 감산하여 그 결과를 출력하는 감산부(122)와, 상기 감산부(122)에 의해 감산된 데이터를 일정 값 예컨데, 4 혹은 8로 나누기를 수행하는 제산부(123)와, 상기 제산부(123)에 의해 4 혹은 8로 나뉘어진 값을 저장하고, 다음 데이터 An+2이 입력되는 클럭 신호에 맞추어 쉬프트(shift) 동작을 수행하는 쉬프트 레지스터부(124)와, 디지탈 변환 회로부(110)로부터 입력되는 데이터와 중간에 보간된 데이터를 일정 클럭마다 상기 쉬프트 레지스터부(124)에 저장된 데이터와 합산하여 출력하는 가산부(125)를 구비하여 이루어진다.

이하에는 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치의 동작 및 작용 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명을 구현하기 위한 디지탈 변환 회로부(110)의 램 클럭 신호는 1 클럭 신호가 0.125[㎲]이고, 디지탈 변환 회로부(110)로부터 출력되는 수평 편향 서브 시드 데이터의 간격은 4[㎲]로서, 약 32 클럭(0 클럭 - 31클럭)신호가 된다. 또한, 하나의 수평 라인을 출력하는 데 필요한 시간은 64[㎲](16*4[㎲])이다.

디지탈 변환 회로부(110)로부터 직렬로 입력되는 1 라인의 데이터 An(1-16 수평 편향 데이터)을 래치 선택 신호(LATCH_SEL) 즉, 디지탈 변환 회로부(110)의 램 클럭이 30 클럭이 되는 시점까지 버퍼부(121)의 제 1 버퍼에 저장하고 있다가 31 클럭이 되는 시점에 버퍼부(121)의 제 2 버퍼, 감산부(122) 및 합산부(125)에 데이터를 동시 전송한다.

다음 래치 선택 신호가 인식되면 버퍼부(121)내의 제 1 버퍼에 새로 입력되는 An+1데이터는 전술한 바와 같이, 램 클럭신호가 30클럭이 되는 시점에서 제 1 버퍼에 저장되어 있다가 31클럭이 되는 시점에서 제 2 버퍼, 감산부(122) 및 합산부(125)에 전송되게 되고, 또한, 제 2 버퍼에 저장되어 있던 An데이터는 동시에 감산부(122)에 전송되어 진다.

이때 감산부(122)에서는 입력 신호인 An과 An+1의 두 데이터의 감산(An+1 - An)을 수행한다. 또한, 제산부(123)에서는 상기 감산부(122)에서 연산된 데이터를 일정 값 예컨데 4 혹은 8로 나누는 연산을 행한다.

쉬프트 레지스터부(124)에서는 제산부(123)에서 연산한 결과를 저장하고, 다음 데이터 An+2가 들어오는 31 클럭 신호에 맞추어 쉬프트 동작을 수행한다. 합산부(125)에서는 1 라인에 해당되는 데이터는 그대로 출력하고, 2 라인부터는 31클럭이 되는 시점의 데이터 즉, 디지탈 변환 회로부(110)에서 입력되는 데이터는 직접 출력하고, 중간에 보간되는 데이터는 4 클럭마다 미리 연산되어 쉬프트 레지스터(124)에 저장되어 있는 데이터에 합산한 결과를 출력한다. 이렇게 본 발명을 구현하기 위한 디지탈 편향 제어부(120)에서 수행되는 연산과정을 식으로 나타내면 다음과 같다. 즉,

C1=B1+{(A2-A1)/8}, C2=B1+2*{(A2-A1)/8},...,C7=B1+7*{(A2-A1)/8}

D1=B2+{(A3-A2)/8}, D2=B2+2*{(A3-A2)/8},...,D7=B2+7*{(A3-A2)/8}

...

한편, 디지탈 편향 제어부(120)에서 수평 편향 서브 시드 데이터에 대한 3차 보간을 수행하여 각각의 신호 RH,RV,BH,BV,GH,GV를 16비트 신호로 출력하게 된다. 이때 디지탈/아날로그 변환부(130)에서는 디지탈 편향 제어부(120)로부터 출력되는 각 수평 서브 시드 데이터의 비트열을 입력받은 후 양자화하여 디지탈 신호로 출력한다.

또한, 1차 수동 필터(200)에서는 디지탈/아날로그 변환부(130)에서 출력되는 디지탈 신호를 입력받아 필터링하여 편향 코일단의 구동신호인 아날로그 신호로 출력한다.

한편, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 각 부의 출력 파형을 종래와 비교하여 도시한 것이다. 도 5는 디지탈/아날로그 변환부로부터 출력되는 1라인 및 2라인의 출력 신호의 파형을 도시한 것이고, 도 6은 디지탈/아날로그 변환부로부터 출력되는 종래 신호 및 본 발명의 출력 신호의 파형을 나타낸 것이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 디지탈/아날로그 변환부(130)로부터 출력된 신호는 수평 서브 시드 데이터를 종래 16개에서 61개 혹은 121개로 보간된 신호로 출력되게 된다.

도 7은 종래 5차 아날로그 필터의 출력신호 및 본 발명에 따른 1차 수동 필터의 출력신호를 대비하여 나타낸 것이고, 도 8은 종래 및 본 발명에 따른 출력값을 나타낸 것이다. 본 발명에서는 종래와 같이 5차 아날로그 필터를 사용하지 않고 1차 수동 필터(200)만을 사용하여도 종래와 동일한 형태의 신호 파형을 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치는 디지탈 편향 제어부를 구비하여 디지탈 변환 회로부에서 보간된 수직 편향 서브 시드 데이터에 수평 편향 서브 시드 데이터를 3차 보간하여 16*61 혹은 16*121의 신호를 발생시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 영상 신호의 수평 편향 보간 장치에 의하여 수평 편향 데이터를 3차 보간으로 정밀하게 제어할 수 있으므로 종래와 같이 5차의 아날로그 필터를 사용하지 않고 1차의 수동필터만을 사용하여 편향 코일의 구동신호를 출력함으로써 디지탈 변환 회로부, 디지탈 편향 제어부 및 디지탈/아날로그 변환부를 하나의 칩으로 집적화할 수 있게 되어 경비 절감 및 사이즈 축소의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

색 신호의 기본 수직 및 수평 편향 시드 데이터를 저장하는 EEPROM과,

상기 EEPROM으로부터 각 색신호의 시드 데이터를 로드하여 수평 편향 데이터에 대하여 1차 보간을 수행하는 중앙처리부와,

상기 중앙처리부에서 1차 보간된 시드 데이터를 수직 편향 데이터에 대하여 2차 보간을 수행하는 디지탈 변환 회로부와,

상기 디지탈 변환 회로부로부터 출력되는 2차 보간된 서브 시드 데이터를 수평 편향 동기 신호에 대하여 3차 보간을 수행하는 디지탈 편향 제어부와,

상기 디지탈 편향 제어부로부터 출력되는 3차 보간된 시드 데이터를 디지탈 신호로 출력하는 디지탈/아날로그 변환부와,

상기 디지탈/아날로그 변환부로부터 출력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 필터부를 구비하여 이루어지는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디지탈 편향 제어부는 디지탈 변환 회로부로부터 출력되는 2차 보간된 화면 1 라인에 대한 수평 신호 데이터를 일시 저장하는 버퍼부와,

상기 버퍼부로부터 입력되는 1 라인의 수평 신호 데이터인 An+1과 An을 감산하여 그 결과를 출력하는 감산부와,

상기 감산부에 의해 감산된 데이터를 일정 값의 제수로 제산을 수행하는 제산부와,

상기 제산부에 의해 제산된 결과값을 저장하고, 다음 데이터 An+2이 입력되는 클럭 신호에 맞추어 쉬프트 동작을 수행하는 쉬프트 레지스터부와,

상기 디지탈 변환 회로부로부터 입력되는 데이터와 중간에 보간된 데이터를 일정 클럭마다 상기 쉬프트 레지스터부에 저장된 데이터와 합산하여 출력하는 가산부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제산부에서의 제수는 4인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제산부에서의 제수는 8인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 필터부는 상기 저항 및 콘덴서로 구성되는 1차 수동 필터인 것을 특징으로 하는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디지탈 변환 회로부, 상기 디지탈 편향 제어부 및 상기 디지탈/아날로그 변환부는 특용 집적화(ASIC)되어 하나의 칩상에 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 신호의 수평 편향 보간 장치.