KR100271572B1 - 포맷 변환장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 포맷을 갖는 입력신호를 소정의 포맷으로 변환하도록 구성된 포맷 변환장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 포맷 변환장치는, 포맷 컨버터로부터 입력되는 수평동기 신호의 개수를 카운트하는 계수기와, 수직동기 신호에 동기되어 비교펄스를 생성하는 비교기와, 비교펄스를 기준으로 구간펄스를 생성하는 구간설정수단과, 수평동기 신호를 기준으로 높은주파수의 펄스를 생성하는 체배기와, 구간펄스와 상기 체배기로부터 입력되는 높은 주파수의 펄스를 논리곱으로 처리하는 논리곱 회로부와, 논리곱 회로부에서 출력된 신호와 상기 수평동기 신호를 논리합 으로 처리하여 수직 구동신호를 생성하는 논리합 회로부를 구비한다.

이에따라, 본 발명에 따른 포맷 변환장치는 5:4 포맷을 가진 액정 모니터에 입력된 4:3 포맷의 신호를 디스플레이 할 때 발생되는 데이터 반복 현상을 제거함과 아울러, 제조비용을 절감하게 된다.

Description

포맷 변환장치 및 방법 (Apparatus of Format Conversion and Method Thereof)

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 다양한 포맷을 갖는 입력신호를 소정의 포맷으로 변환하도록 구성된 포맷 변환장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 디스플레이 장치는 CRT(Cathode Ray Tube)에서 평판 디스플레이장치로전환되고 있는 추세에 있다. 특히, 평판 디스플레이 장치중에서 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함) 패널을 이용한 LCD모니터(Monitor)가 CRT를 점진적으로 대체하고 있는 실정이다. 또한, 기존의 CRT 모니터의 경우 다양한 입력 신호들이 들어오면 편향회로를 통하여 구현하고자하는 사이즈로 변환하여 원하는 화상을 표시하게 된다. 그러나 LCD 모니터의 경우에는 CRT와 달라서 편향회로가 없고 LCD 모듈의 특성에 맞추어 정해진 포맷으로 변환해야 한다. 이에따라, 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer; 이하 "PC"라 함)로 부터 입력되는 다양한 포맷의 아날로그(analog) 영상신호는 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter; 이하 "ADC"라 함)를 통하여 디지털(Digital) 신호로 변환되며 변환된 디지털 신호는 포맷 컨버터(Format Converter)에 의해 LCD 모듈의 포맷으로 변환되어 원하는 화상을 표시하게 된다. 이때 PC로 부터 입력되는 영상신호의 종횡비가 대부분이 4:3 포맷을 가진다. 예를들면, VGA(Video Graphic Array)모드의 경우 640×480의 포맷으로 구성되어 있으며, SVGA(Super VGA)모드의 경우 800×600의 포맷으로 구성된다. 또한, XGA모드의 경우 1024×768의 포맷으로 구성되어 있다. 그런데 SXGA(Super XGA)모드의 경우 1280×1024의 포맷을 가지므로 영상신호의 종횡비가 5:4의 포맷을 가지게 된다. 이에따라, 종횡비가 4:3 포맷을 영상신호를 5:4 포맷을 가지는 LCD모니터 상에 전부 디스플레이 할 경우 4:3 포맷의 영상신호를 포맷 컨버터를 통하여 5:4 포맷으로 변환시키면 입력되는 신호의 이미지(Image)의 수평, 수직비가 바뀌게 되는 것에 기인하여 도 1에 도시된바와같이 이미지의 왜곡이 발생하는 문제점이 발생하게 된다.

한편, 도 1과 같은 문제를 해결하기위해 입력되는 신호의 원래 이미지를 보존하도록 포맷 컨버터 수평, 수직 보간비를 같게하여 이미지를 확대하는 방안이 제안되고 있으며 이를 도 2 내지 도 4를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 LCD모니터의 블록도가 도시되어 있다. PC로 부터 입력되는 아날로그 영상신호는 ADC(2)에 의해 디지털 영상신호로 변환되며 포맷 컨버터(4)에서는 액정모듈(8)에 적합한 포맷으로 영상신호의 포맷 변환이 이루어 진다. 이때, 입력되는 영상신호는 종횡비가 4:3 포맷을 갖고 액정모듈은 5:4의 포맷을 가진다고 가정하기로 한다. 또한, 포맷 컨버터(4)에는 프레임 컨버터가 장착되어 있지 않다. 이 경우, 상기 액정모듈(8)을 구동하기 위해서는 변환된 데이터, 클럭, 데이터 인에이블(Data enable;DE)신호, H/V 동기신호가 필요하다. 도 3에는 액정모듈(8)의 구동에 필요한 신호들의 타이밍도가 도시되어 있다. 입력되는 수평동기(Hsync) 신호로부터 수직 구동 집적회로(Integrated Circuit)를 구동하기 위한 쉬프트 레지스터(shift register)에 필요한 펄스를 생성한다. 이 신호는 수직 라인을 구동하게 되며 다음 수평동기(Hsync) 주기에 의해 다음 라인이 턴온(Turn-On) 된다. 이와 같은 구동회로에 VGA(640×480) 신호가 입력되면 포맷 컨버터(4)에서 보간이 필요하며 이때 수직으로 액티브(Active) 영역은 960 라인이 된다. 그러나, 블랭킹(blkanking) 영역은 40 라인 정도 밖에 되지 않는다. 이때, 블랭킹 영역은 수평동기 신호구간, 백포치(Back Porch; BP), 프론트 포치(Front Porch)를 의미한다. 또한, 5:4 포맷의 액정모듈에 화상을 표시하기 위해서는 도 4의 (b)에서와 같이 수직동기(Vsync)의 하강(falling)시점으로 부터 영상신호의 액티브 영역의 시작점을 a'지점으로 가져가도록 포맷 컨버터(4)에서 설정해주는 것이 바람직하다. 그리고 데이터 인에이블(DE)신호를 (c)에서 처럼 블랭킹 32 라인을 포함하여 설정해주면 액정모듈(8) 화면에는 b'지점까지는 블랙(black)으로 디스플레이 되고 b'에서 c'까지는 실제 영상신호가 디스플레이 된다. 이 경우, 도 4에서 볼 때 기존의 수평동기(Hsync)신호를 적용하면 d'지점 부터는 a'지점의 데이터가 반복되어 나타나게 된다. 이는 LCD구동부(6)에서 액정모듈(8)을 구동하기 위해서 쉬프트 레지스터(shift register)를 이용하기 때문에 c'지점 부터 다음 수평 주기의 첫 번째 데이터가 나오는 지점(d')까지는 구동해야할 라인 수는 32라인이 있으며 이에 필요한 수평 구동 신호는 부족하게 된다. 도 4에서 처럼 입력되는 신호의 수직 라인의 총 갯수에서 디스플레이 되는 액티브 신호 라인수(예를들면, 960)의 수를 블랭킹 라인 수가 32 라인 보다 크면 단순히 포맷 컨버터(4)로 부터 출력 되는 데이터 인에이블(DE)신호의 실제 액티브 영상신호의 첫 번째 데이터의 위치를 조절하여 위에서 설명한 것과 같은 데이터 반복현상을 피할수 있다. 그러나 액정모듈(8)은 입력되는 영상신호를 멀티스캔(Multi-Sync)으로 대응해야 하는 문제로 인하여 몇몇의 신호는 블랭킹 영역이 32 라인보다 부족하거나 몇 라인정도 여유가 있다고 하더라도 수직라인으로의 액티브 영상신호의 위치 조정이 되지 않게된다. 즉, PC로 부터 입력되는 신호가 다양하며 또한 영상신호가 포함되어 있는 액티브(Activ)영역(12)과 영상신호가 포함되어 있지않는 블랭킹(Blanking)영역(10)중 특히, 블랭킹 영역(10)이 작은것에 기인하여 도 4에 도시된바와같이 입력되는 이미지가 원하는 위치에서 디스플레이 되지 못하고 또한 같은 이미지가 반복되어 표시되는 문제점이 도출되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 다양한 포맷을 갖는 입력신호를 소정의 포맷으로 변환하도록 구성된 포맷 변환장치 및 방법을 제공 하는데 있다.

도 1은 종래기술에 따른 포맷변환을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 2는 종래기술에 따른 포맷 변환장치의 구성을 도시한 블럭도.

도 3은 도 3의 타이밍도.

도 4는 도 2의 포맷변환을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 포맷변환장치를 도시한 블럭도.

도 6은 도 5의 타이밍도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 아날로그 디지털 변환기 4 : 포맷 컨버터

6 : 구동부 8 : 액정모듈

10 : 블랭킹 영역 12 : 액티브 영역

22 : 계수기 24 : 비교기

26 : 구간설정부 28 : 체배기

30 : 논리곱 회로부 32 : 논리합 회로부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포맷 변환장치는, 포맷 컨버터로부터 입력되는 수평동기 신호의 개수를 카운트하는 계수기와, 수직동기 신호에 동기되어 비교펄스를 생성하는 비교기와, 비교펄스를 기준으로 구간펄스를 생성하는 구간설정수단과, 수평동기 신호를 기준으로 높은주파수의 펄스를 생성하는 체배기와, 구간펄스와 상기 체배기로부터 입력되는 높은 주파수의 펄스를 논리곱으로 처리하는 논리곱 회로부와, 논리곱 회로부에서 출력된 신호와 상기 수평동기 신호를 논리합 으로 처리하여 수직 구동신호를 생성하는 논리합 회로부를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 포맷 변환방법은 수평동기신호로부터 액티브 영상신호 구간동안을 계수하여 비교펄스를 발생하는 단계와, 비교펄스로부터 수직동기신호의 프론트 포치구간 동안 구간펄스를 발생하는 단계와, 수평동기신호를 기준으로 높은 주파수의 펄스를 발생하는 단계와, 구간펄스 및 높은 주파수의 펄스로부터 수직 구동신호를 발생하는 단계를 포함한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 포맷 변환장치는 수평동기(Hsync1) 신호의 개수를 카운트하는 계수기(22)와, 수직동기(Vsync) 신호에 동기되어 비교펄스를 생성하는 비교기(24)와, 상기 비교펄스를 이용하여 구간펄스를 생성하는 구간설정부(26)와, 수평동기(Hsync1)를 기준으로 높은주파수의 펄스를 생성하는 체배기(28)와, 상기 구간펄스와 높은 주파수의 펄스를 논리곱으로 처리하는 논리곱 회로부(AND;30)와, 논리곱 회로부(30)에서 출력된 신호와 수평동기(Hsync1) 신호를 논리합 으로 처리하는 논리합 회로부(OR;32)를 구비한다. 도 6과 결부하여 포맷변환장치의 동작을 살펴보기로 한다. 포맷 컨버터(4)로 부터 입력되는 제1 수평동기(Hsync1) 신호를 계수기(22)에서 액티브 신호가 끝나는 지점까지 계수하게 된다. 비교기(24)는 수직동기(Hsync)에 동기되어 프론트 포치(FP)가 시작하는 위치에서 하이논리를 갖는 비교 펄스(d)를 생성하게 된다. 이때, 도 6의 (a)에 수직동기(Vsync) 신호의 파형이 도시되어 있으며, 도 6의 (b)에 제1 수평동기(Hsync1)신호의 파형이 도시되어 있다. 또한, 계수기(22)에서 계수된 액티브 신호의 타이밍도가 도 6의 (c)에 도시되어 있으며, 도 6의 (d)에 비교펄스의 파형이 도시되어 있다. 구간설정부(26)는 상기 비교펄스로 부터 수직동기(Vsync)신호의 하강(Falling) 시점까지를 포함하는 구간동안에 하이논리를 갖는 구간 펄스를 생성한다. 이때, 도 6의 (e)에 구간펄스의 파형이 도시되어 있다. 체배기(28)는 제1 수평동기(Hsync1) 신호를 기준으로 높은 주파수를 갖는 펄스를 생성하게 된다. 이때, 도 6의 (f)에 높은 주파수를 갖는 펄스의 파형이 도시되어 있다. 논리곱 회로부(30)는 구간 펄스와 체배기로 부터 발생한 높은 주파수의 신호펄스를 논리곱 처리하여 프론트 포치(FP) 구간에서 하이논리를 갖는 신호를 생성하게 된다. 이때, 도 6의 (g)에 논리곱 회로부(30)에서 출력된 신호의 파형이 도시되어 있다. 논리합 회로부(32)는 제1 수평동기(Hsync1) 신호와 논리곱 회로부(30)에서 출력된 신호를 논리합 처리하여 수직구동신호를 생성하게 된다. 이때, 수직 구동신호는 원 신호보다 높은 주파수를 가지며 입력 신호의 블랭킹 영역의 숫자에 따라서 조절하여 필요한 라인수를 결정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 수직으로 액티브영역의 위치 조절도 가능하게 된다. 상술한바와같이, 본 발명에 따른 포맷변환장치는 수직영상신호의 프론트 포치(FP)영역에 주파수보다 높은 주파수를 갖는 수직구동신호를 인가하여 프론트 포치(FP) 영역에서 쉬프트 레지스터의 턴온 주기를 빠르게 가져감으로써 다음 프레임의 영상 액티브 신호가 반복되지 않게 된다. 이로인해, 상기 포맷변환장치를 이용하여 LCD 모니터를 구현할 경우 포맷 컨버터에서 프레임 메모리를 적용하지 않게 되어 LCD 모니터의 제조비용을 저감하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 포맷변환장치는 5:4 포맷을 가진 액정 모니터에 입력된 4:3 포맷의 신호를 디스플레이 할 때 발생되는 데이터 반복 현상을 제거할 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 포맷변환장치 및 방법은 포맷 컨버터에서 프레임 메모리를 적용하지 않게 되어 LCD 모니터의 제조비용을 저감할수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 포맷변환장치 및 방법은 5:4 포맷을 가진 액정 모니터에 입력된 4:3 포맷의 신호를 디스플레이 할 때 발생되는 데이터 반복 현상을 제거할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 입력된 영상신호의 포맷을 액정모듈에 적합한 포맷으로 변환하는 포맷 컨버터를 갖는 포맷 변환장치에 있어서,

   상기 포맷 컨버터로부터 입력되는 수평동기 신호의 개수를 카운트하는 계수기와,

   상기 수직동기 신호에 동기되어 비교펄스를 생성하는 비교기와,

   상기 비교펄스를 기준으로 구간펄스를 생성하는 구간설정수단과,

   상기 수평동기 신호를 기준으로 높은주파수의 펄스를 생성하는 체배기와,

   상기 구간펄스와 상기 체배기로부터 입력되는 높은 주파수의 펄스를 논리곱으로 처리하는 논리곱 회로부와,

   상기 논리곱 회로부에서 출력된 신호와 상기 수평동기 신호를 논리합 으로 처리하여 수직 구동신호를 생성하는 논리합 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환장치.
2. 수평동기신호로부터 액티브 영상신호 구간동안을 계수하여 비교펄스를 발생하는 단계와,

   상기 비교펄스로부터 수직동기신호의 프론트 포치구간 동안 구간펄스를 발생하는 단계와,

   상기 수평동기신호를 기준으로 높은 주파수의 펄스를 발생하는 단계와,

   상기 구간펄스 및 높은 주파수의 펄스로부터 수직 구동신호를 발생하는 단계를 포함하는 포맷 변환방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 비교펄스가 상기 액티브 영상신호 구간이 끝나는 지점에서 하이논리를 갖는 것을 특징으로 하는 포맷 변환방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 프론트 포치구간이 상기 비교펄스의 시작시점부터 상기 수직동기신호의 하강시점까지인 것을 특징으로 하는 포맷 변환방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 수직 구동신호를 발생하는 단계가,

   상기 구간펄스 및 상기 높은 주파수의 펄스를 논리곱으로 처리하는 단계와,

   상기 논리곱으로 처리된 신호와 상기 수평동기 신호를 논리합으로 처리하여 수직 구동신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환방법.