KR100277994B1 - 경계 영역 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

여러 소스나 다른 입력 채널의 영상을 동시에 디스플레이할 경우 각 영상들을 구분하는 경계 영역 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 경계 영역의 휘도값의 크기에 따라 입력되는 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값을 변환하는 명암 처리부와, 상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도 값과 명암 차이값을 더하는 가산부와, 선택 신호에 따라 상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도값 또는 상기 가산부의 출력을 선택 출력하는 선택부와, 상기 경계 영역의 밴드 폭과 디스플레이하고자 하는 경계 영역의 동기 신호로부터 영역 구분에 따른 선택 신호를 생성하여 상기 선택부로 출력하는 선택 제어부로 구성되어, 적은 양의 하드웨어를 이용하여 시각적으로 우수한 결과를 나타내었으며, 이로 인하여 여러 영상이 공존할시 좀더 확실하게 각각의 영역 구분을 할 수 있다. 또한, 사용자가 임의로 원하는 대로 PIP 경계 영역의 폭을 조절할 수도 있으며, PIP 경계를 복수개의 영역으로 나누어서 같은 컬러 상에서 명암 차이를 구분하여 사용자의 입장에서 입체감을 느낄 수 있다.

Description

경계 영역 표시 장치
본 발명은 티브이(TV)나 모니터등 영상을 수신하여 디스플레이할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 특히 여러 소스나 다른 입력 채널의 영상을 동시에 디스플레이할 경우 각 영상들을 구분하는 경계 영역 표시 장치에 관한 것이다.
최근 TV 방송에서는 각종 채널이 많이 등장하여 많은 영상 정보를 시청자들에게 보내고 있다. 이러한 방송 채널의 증가는 산업이 발달하고 다양한 정보를 원하는 시청자들의 요구와 함께 계속될 것으로 보인다.
이러한 다채널 시대에서는 다른 채널의 탐색등을 위하여 픽쳐 인 픽쳐(Picture In Picture ; PIP) 기법이 많이 사용되고 또한, 그 활용 범위는 앞으로 계속 확대될 것이다.
상기 PIP 기법에서는 복수개의 채널 또는 복수개의 영상 구분을 위해 경계 영역(Border ; 테두리)을 사용한다.
도 1은 이러한 종래의 PIP 기법을 간단하게 도시한 것으로서, 단순히 하나의 컬러와 명암만으로 PIP 경계 영역을 표시하였다. 이때, PIP는 거의 모든 경우 동영상에서 사용이 되기 때문에 컬러나 명암이 빠른 속도로 변화하는 영상에 적용된다.
도 2는 PIP 화면을 표시하기 위한 종래의 수신 시스템의 구성 블록도로서, 제 1 튜너(201)는 안테나를 통해 메인 영상을 위한 채널을 선택하여 메인 영상 처리부(202)로 출력하고, 제 2 튜너(203)는 서브 영상을 위한 채널을 선택하여 서브 영상 처리부(204)로 출력한다. 만일, 상기 수신 시스템이 디지털 수신기이고, 한 채널에 여러 프로그램이 다중화되어 있다면 메인 영상과 서브 영상을 위한 튜너는 하나만 있어도 된다.
상기 메인 영상 처리부(202)는 메인 화면을 구성하기 위한 메인 영상 신호를 디코딩하여 제 2 멀티플렉서(206)로 출력한다.
또한, 상기 서브 영상 처리부(204)는 서브 영상이 PIP인 경우 PIP 화면에 맞게 서브 영상을 다운 샘플링한 후 PIP 영상 신호와 PIP 경계 신호를 제 1 멀티플렉서(205)로 출력한다.
상기 제 1 멀티플렉서(205)는 PIP 영상의 동기 신호를 선택 신호로 하여 PIP 영상 신호와 PIP 경계 신호를 다중화시켜 제 2 멀티플렉서(206)로 출력한다. 따라서, 제 1 멀티플렉서(205)에서는 PIP 경계를 포함한 PIP 영상이 출력된다.
상기 제 2 멀티플렉서(206)는 표현하고자 하는 PIP 경계에 관한 동기 신호를 선택 신호로 사용하여 메인 영상 신호와 제 1 멀티플렉서(205)에서 출력되는 신호를 다중화시켜 모니터등의 디스플레이 장치로 출력한다. 따라서, 디스플레이 장치에는 도 1과 같이 메인 영상과 PIP 경계를 포함한 PIP 영상이 동시에 디스플레이된다.
그러나 종래의 경계 영역 표시 장치는 메인 영상이나 PIP 영상에서 PIP 영상 근처의 컬러나 명암 신호가 PIP 경계 영역의 컬러 및 명암과 유사할 경우, 두 영상의 경계를 확연하게 구분하는데 어려움이 있었다.
또한, PIP 경계 영역이 시각적으로 너무 단순하여 그래픽 효과를 많이 요구하는 사용자의 욕구를 충족시키지 못하고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 한 화면에 표시되는 복수개의 영상을 구분하는 경계 영역을 다양하게 표시하여 사용자의 시각적인 면을 개선하는 경계 영역 표시 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 경계 영역을 복수개로 나누고 명암 차이를 구분하여 입체감을 주는 경계 영역 표시 장치를 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 메인 화면 상에 PIP 화면을 디스플레이한 예를 보인 도면
도 2는 메인 화면과 PIP 영상을 구분하는 종래의 경계 영역 표시 장치가 포함된 수신 시스템의 구성 블록도
도 3은 본 발명에 따른 경계 영역 표시 장치의 구성 블록도
도 4는 도 3의 명암 처리부의 상세 블록도
도 5는 도 3의 멀티플렉서 제어부의 상세 블록도
도 6a, 도 6b는 본 발명에서 순차주사 방식과 비월 주사 방식에 따른 경계 영역의 밴드 폭값의 변화를 나타낸 도면
도 7은 본 발명을 적용하여 발생된 경계 영역의 일 예를 보인 도면
도 8a, 도 8b는 도 7의 경계 영역의 가장자리를 확대한 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
301 : 명암 처리부 302 : 가산기
303 : 멀티플렉서 304 : 멀티플렉서 제어부
401,504 : 비교기 402 : 연산부
501 : 순차/비월주사(P/I)부 502,503 : 카운터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경계 영역 표시 장치는, 경계 영역의 휘도값의 크기에 따라 입력되는 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값을 변환하는 명암 처리부와, 상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도 값과 명암 차이값을 더하는 가산부와, 선택 신호에 따라 상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도값 또는 상기 가산부의 출력을 선택 출력하는 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 명암 처리부는 상기 가산부의 결과가 포화를 나타내면 입력되는 경계 영역의 휘도 값을 명암 차이값으로 변환하여 출력하고, 입력되는 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값의 차값을 경계 영역의 휘도 값으로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 경계 영역의 컬러와 명암 차이값은 사용자가 선택할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 경계 영역의 밴드 폭과 디스플레이하고자 하는 경계 영역의 동기 신호로부터 영역 구분에 따른 선택 신호를 생성하여 상기 선택부로 출력하는 선택 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경계 영역의 밴드 폭은 사용자가 선택할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 픽쳐 인 픽쳐(PIP) 기능을 지원하는 세트나 앞으로 다가올 디지털 TV 분야에서 한 방송을 시청하면서 다른 채널을 탐색하는 경우, 또는 서로 다른 여러 채널을 동시에 시청하는 경우(멀티 PIP), 각 채널이나 영상을 구분하는 경계 영역에 시각적인 효과를 주고자 하는데 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 임의로 원하는 대로 PIP 경계 영역의 폭을 조절할 수도 있으며, PIP 경계를 복수개의 영역으로 나누어서 같은 컬러 상에서 명암 차이를 구분하여 사용자의 입장에서 보면 약간 튀어나온 듯한 입체감을 느낄 수 있게 하는데 있다. 여기서, 명암을 구분하고자 하는 경우에는 YUV(Y는 휘도, UV는 컬러) 영역에서 처리하게 되면 효과적이다. 즉, 이때는 휘도(Y) 성분만을 변화시켜주면 되므로 보다 간단한 구조로 적용할 수 있다.
도 3은 이를 구현하기 위한 본 발명에 따른 경계 영역 표시 장치의 구성 블록도이다.
도 3을 보면, 경계 영역의 컬러를 표시할 제 1 휘도 신호(Y)의 포화 상태에 따라 상기 휘도 신호(Y)와 명암 차이값(difference Y)을 새로운 휘도 신호(Y')와 명암 차이값(diff_Y')으로 변환하는 명암 처리부(301), 상기 명암 처리부(301)에서 출력되는 휘도 신호(Y')와 명암 차이값(diff_Y')를 더하는 가산기(302), 선택 신호에 따라 상기 휘도 신호(Y') 또는 상기 가산기(302)의 출력을 선택 출력하는 멀티플렉서(303), 및 상기 멀티플렉서(303)에 선택 신호를 출력하는 MUX 제어부(304)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서, 기본적으로 PIP 경계 영역의 컬러는 YUV 영역에서 모든 연산을 행하는데, 이때 휘도 성분(Y)은 컬러 성분보다 더 중요한 정보이기 때문에 8비트를 사용하고 컬러 성분은 최상위 4비트를 사용한다.
이때, 경계 영역의 컬러 값이나 명암 차이값(difference Y)은 호스트로부터 다운되는 값으로서, 사용자가 선택할 수 있는 값이다.
도 4는 상기 명암 처리부(301)의 상세 블록도로서, 경계 영역의 휘도 값(Y)을 미리 정한 임계치와 비교하는 비교기(401), 상기 비교기(401)의 비교 결과에 따라 경계 영역의 휘도 값(Y)과 명암 차이값(diff_Y)을 변환시키는 연산부(402)로 구성된다.
이와 같이 구성된 도 4의 명암 처리부(301)는 사용자가 원하는 경계 영역의 컬러의 휘도 성분이 너무 큰 값을 가지면 상기 경계 영역의 휘도 성분(Y)과 명암 차이값(diff_Y)을 새로운 값으로 변환한다. 이는 상기 경계 영역의 휘도 성분에 입력되는 명암 차이값(diff_Y)을 더한 결과가 포화(saturation)되는 것을 방지하기 위해서이다. 만일, 상기 경계 영역의 휘도 성분(Y)에 원하는 명암 차이값(diff_Y)을 더하여 포화가 되면 복수개로 구분되는 경계 영역의 명암이 바뀌게 된다. 즉, 밝게 표시되어야 할 부분(=가산기(302)의 출력)이 원래 어둡게 표시되는 부분보다 더 어둡게 된다.
이를 위해, 상기 비교기(401)는 상기 경계 영역의 휘도 값(Y)과 미리 정한 임계값을 비교한다. 상기 비교기(401)의 출력이 포화를 나타내면 연산부(402)는 상기 경계 영역의 휘도 값(Y)을 새로운 명암 차이값(diff_Y')으로 출력하고, 경계 영역의 휘도값(Y)과 명암 차이값(diff_Y)의 차값 예컨대, 경계영역의 휘도 값(Y)에서 명암 차이값(diff_Y)을 뺀 값을 새로운 경계 영역의 휘도 값(Y')으로 출력한다. 만일, 상기 비교기(401)의 출력이 포화를 나타내지 않으면 연산부(402)는 입력되는 값을 그대로 출력한다. 즉, 상기 경계 영역의 휘도 값(Y)은 새로운 경계 영역의 휘도값(Y')이 되고, 명암 차이값(diff_Y)은 그대로 새로운 명암 차이값(diff_Y')이 된다.
본 발명에서 휘도 신호는 8비트로 가정하였으므로 상기 경계 영역의 휘도 신호(Y)와 명암 차이값(diff_Y)을 더한 결과가 255를 넘으면 포화된다.
예를 들어, 경계 영역의 휘도 값(Y)을 240이라 하고, 명암 차이값을 100이라고 가정하면, 상기 가산기(302)의 출력은 340이 되므로 비교기(401)는 포화를 나타내게 된다. 따라서, 상기 연산부(402)는 새로운 경계 영역의 휘도값(Y')으로 100(=원래의 명암 차이값)을 출력하고, 새로운 명암 차이값(diff_Y')으로 140(원래의 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값의 차)을 출력한다. 즉, 두 경계 영역의 밝기가 서로 바뀐다.
한편, 상기 MUX 제어부(304)에서는 PIP 경계의 폭(width)과 영역 구분을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있다.
도 5는 상기 MUX 제어부의 상세 블록도로서, PIP 경계의 밴드 폭(bd_width)이 설정되면 주사 방식에 따라 상기 밴드폭(bd_width)의 값을 조절하는 순차/비월주사(P/I)부(501), PIP 경계의 수평 동기 신호(Hcnt enable)에 리셋되어 클럭을 카운트하는 제 1 카운터(502), PIP 경계의 수직 동기 신호(Vcnt enable)에 리셋되어 클럭을 카운트하는 제 2 카운터(503), 및 상기 P/I부(501), 제 1, 제 2 카운터(502,503)의 출력으로부터 상기 멀티플렉서(303)의 선택 신호를 생성하는 비교기(504)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 도 5에서 경계 영역의 밴드 폭(bd_width)값도 경계 영역의 컬러와 마찬가지로 호스트로부터 다운로드 받을 수 있는 값으로서, 사용자가 선택할 수 있는 값이다.
그리고, 상기 제 1 카운터(502)와 제 2 카운터(503)로 입력되는 Hcnt 인에이블과 Vcnt 인에이블 신호는 디스플레이하고자 하는 PIP 경계의 수평, 수직 동기 신호이다.
만일, 경계 영역의 밴드 폭값이 '0'이면 PIP 영상의 경계를 디스플레이하지 않겠다는 것이고, 도 4의 새로운 명암 차이 값(diff_Y')을 '0'으로 설정하면, 경계의 명암 구분이 없어져 종래의 경계와 같은 방식으로 표현하고자 하는 경우에 사용할 수 있다.
또한, 비교기(504)를 어떻게 설계하느냐에 따라 경계 영역과 면적을 바꾸어 줄 수 있는데, 상기 비교기(504)는 밴드 폭(bd_width) 값과 제 1, 제 2 카운터(502,503)의 출력 값 Hcnt, Vcnt을 조합하여 우리가 원하는 경계의 형태를 설계할 수 있다.
그리고, P/I부(501)에서는 디스플레이 방식이 순차(progressive) 주사방식인지 비월주사 방식인지에 따라서 입력되는 밴드 폭(bd_width)값을 변화시킨다.
만약 사용자가 8 화소의 경계 두께를 원한다면 순차 주사방식에서는 도 6a와 같이 밴드폭(bd_width)의 값이 8이 되고, 비월 주사방식에서는 도 6b와 같이 세로 경계 영역의 밴드 폭(bd_witdh)의 값은 8이 되고, 가로 경계 영역의 밴드 폭(bd_width)의 값은 4가 되어야 한다. 이는 비월 주사 방식은 한 라인씩 건너뛰면서 디스플레이 디바이스에 화소값을 뿌려주기 때문에 가로 경계의 값은 세로 경계 값의 1/2이 되어야 실제적으로 디스플레이 디바이스 상에서는 가로 세로가 같은 폭의 경계로 보이기 때문이다.
도 7은 이러한 본 발명의 구조를 적용하여 만들어진 경계 영역이다. 즉, 도 7을 보면, 명암 구분을 2구역으로 구분하여 입체감이 느껴지고 메인 영상과 PIP 영상을 종래의 방법보다 확연히 구분할 수 있다.
도 8은 도 7의 우측 상단과 좌측 하단을 확대한 모습으로, 명암 차이가 많으면 많을수록 명암 대비가 뚜렷해서 확실한 영상 구분을 할 수 있는 장점이 있으나 명암 차이가 너무 클때는 눈에 거슬리는 경우도 있다.
한편, 본 발명은 경계 영역을 복수개의 영역으로 구분하고 각 영역을 서로 다른 컬러로 사용할 수 있으며, 이때는 명암 차값 대신 컬러 차값이 입력된다. 이와 같이 본 발명은, 빠르게 변하는 복수개의 동영상에서 각 영상을 확연히 구분할 수 있는 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 PIP 경계 영역 표시 장치는, 적은 양의 하드웨어를 첨가하여 보다 시각적으로 우수한 결과를 나타내었으며, 이로 인하여 여러 영상이 공존할 시 좀더 확실하게 각각의 영역 구분을 할 수 있다. 또한, 사용자가 임의로 원하는 대로 PIP 경계 영역의 폭을 조절할 수도 있으며, PIP 경계를 복수개의 영역으로 나누어서 같은 컬러 상에서 명암 차이를 구분하여 사용자의 입장에서 입체감을 느낄 수 있다.
따라서, 주문형 집적 회로(ASIC) 기술이 놀라울 속도로 발전하고 있고 시각적인 면이 가장 중요시되는 멀티미디어 사회에서 영상을 실시간으로 처리하고자 할 경우, 본 발명을 적용하면 디스플레이 효과를 높일 수 있다.

Claims (8)

  1. 하나의 화면에서 디스플레이되는 다수개의 영상을 각각 구분할 수 있는 경계 영역 표시 장치에 있어서,
    경계 영역의 휘도값의 크기에 따라 입력되는 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값을 변환하는 명암 처리부와,
    상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도 값과 명암 차이값을 더하는 가산부와,
    선택 신호에 따라 상기 명암 처리부를 통해 출력되는 경계 영역의 휘도값 또는 상기 가산부의 출력을 선택 출력하는 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 영역의 휘도 값은 경계 영역의 컬러 신호에 포함된 휘도 값인 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 명암 처리부는
    상기 경계 영역의 휘도 값을 미리 정한 임계값과 비교하는 비교기와,
    상기 비교기의 결과에 따라 상기 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값을 그대로 출력하거나 다른 값으로 변환하여 출력하는 연산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 비교기의 출력이 포화를 나타내면 입력되는 경계 영역의 휘도 값을 명암 차이값으로 변환하여 출력하고, 입력되는 경계 영역의 휘도값과 명암 차이값의 차값을 경계 영역의 휘도 값으로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 영역의 컬러와 명암 차이값은 사용자가 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 영역의 밴드 폭과 디스플레이하고자 하는 경계 영역의 동기 신호로부터 영역 구분에 따른 선택 신호를 생성하여 상기 선택부로 출력하는 선택 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 경계 영역의 밴드 폭은 사용자가 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    디스플레이 방식이 비월주사 방식이면 가로 경계 영역의 밴드 폭값을 반으로 줄이는 것을 특징으로 하는 경계 영역 표시 장치.
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