KR100282396B1 - Video Format Converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하드웨어의 구조를 단순화하는데 적당하도록한 영상 포맷 변환 장치에 관한 것으로, 입력 영상의 포맷 변환비(IN)와 포맷 변환에 따른 이전 영상의 가중값(alpha(n-1))을 더하는 제 1 덧셈 블록에서 출력되는 alpha(n-1)+IN 그리고 출력 영상의 포맷 변환비(OUT)를 이용하여 현재 영상의 포맷 변환 가중값(alpha),리드 어드레스 증가분(shift(n)),다음 영상 출력의 추출에 사용되는 가중 실수값(alpha_real)을 출력하는 룩 업 테이블 저장부와,상기 리드 어드레스 증가를 나타내는 정수값(shift(n))에 의해 리드 어드레스값을 출력하는 리드 어드레스 발생부와,상기 리드 어드레스 출력값에 해당하는 입력 영상 데이터(Data In)를 순차 출력하는 FIFO 메모리와,상기 FIFO 메모리에 출력되는 다음 영상 데이터(I(n+1))에서 지연된 현재 영상 데이터(I(n))를 감산 출력하는 제 2 덧셈 블록과,상기 제 2 덧셈 블록에서의 출력값(I(n+1)-I(n))과 가중 실수값(alpha_real(n))을 곱하여 출력하는 곱셈 블록과,상기 곱셈 블록의 출력값(alpha_real(n)*(I(n+1)-I(n)과 현재 영상 데이터(I(n))를 합산하여 최종 포맷 변환된 영상 데이터(O(k))를 출력하는 제 3 덧셈 블록을 포함하여 구성된다.The present invention relates to an image format converting apparatus adapted to simplify the structure of a hardware, comprising: a first format that adds a format conversion ratio IN of an input image and a weight value alpha (n-1) of a previous image according to format conversion; By using the alpha (n-1) + IN output from the addition block and the format conversion ratio (OUT) of the output video, the format conversion weight of the current video (alpha), lead address increment (shift (n)), and A look-up table storage unit for outputting a weighted real value alpha_real used for extraction, a read address generator for outputting a read address value by an integer value shift (n) indicating the read address increase, and the read The FIFO memory sequentially outputs the input image data Data In corresponding to the address output value, and the delayed current image data I (n) from the next image data I (n + 1) output to the FIFO memory. 2nd padding to output A multiplication block for multiplying an output value I (n + 1) -I (n) and a weighted real value alpha_real (n) in the second addition block, and an output value of the multiplication block alpha_real (n) * (I (n + 1) −I (n) and a third addition block for outputting the final format-converted image data O (k) by summing up the current image data I (n). It is configured by.
Description
본 발명은 영상 포맷 변환 장치에 관한 것으로, 특히 하드웨어의 구조를 단순화하는데 적당하도록한 영상 포맷 변환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image format conversion apparatus, and more particularly, to an image format conversion apparatus adapted to simplify the structure of hardware.
현재, 영상 디스플레이 장치의 기술 흐름을 주도하고 있는 것의 하나가 디지탈 티브이이다.Currently, one of the leading technologies in the video display device is digital TV.
디지탈 TV의 경우는 HDTV 또는 SDTV에 관계없이 여러 가지 포맷의 입력 영상을 처리해야 하며 출력 영상 또한 다양한 포맷의 영상을 디스플레이할 수 있어야 한다.In the case of digital TV, input video of various formats must be processed regardless of HDTV or SDTV, and output video must also be able to display images of various formats.
이를 위해서는 각각의 입력 포맷을 원하는 출력 포맷으로 변환시키는 포맷 변환장치가 필요하다.This requires a format converter for converting each input format into a desired output format.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 영상 포맷 변환 장치에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional video format conversion apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술의 영상 포맷 변환 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a video format conversion apparatus of the related art.
도 1은 일반적으로 많이 사용되고 있는 영상 포맷 변환 장치의 하나를 나타낸 것으로 그 구성은 다음과 같다.FIG. 1 illustrates one of video format conversion apparatuses that are commonly used. The configuration is as follows.
병렬로 연결된 여러개의 수직 N:M 보간부(11)와, 병렬로 연결된 여러개의 수평 N:M 보간부(12) 및 MUX(13)를 두어 여러 입력 포맷을 원하는 출력 포맷으로 변환한다.A plurality of vertical N: M interpolators 11 connected in parallel, a plurality of horizontal N: M interpolators 12, and a MUX 13 connected in parallel are placed to convert various input formats into desired output formats.
예를들어, 입력 영상의 포맷이 720×1280이면 여러개의 수직 N:M 보간부(11)중의 수직 2:3 보간부와 여러개의 수평 N:M 보간부(12)중의 수평 2:3 보간부에서 인터폴레이션(Interpolation)을 수행한후 MUX(13)를 통하여 변환된 1080×1920의 출력 포맷의 영상을 출력한다.For example, if the format of the input image is 720 x 1280, the vertical 2: 3 interpolator in the plurality of vertical N: M interpolators 11 and the horizontal 2: 3 interpolator in the multiple horizontal N: M interpolators 12 After performing interpolation at, the MUX 13 outputs an image of the 1080 × 1920 output format.
또한 입력 영상의 포맷이 480×720이면 여러개의 수직 N:M 보간부(11)중의 수직 2:3보간부와 여러개의 수평 N:M 보간부(12)중의 수평 3:8 보간부에서 보간을 수행한후 MUX(13)를 통해 변환된 1080×1920의 출력 포맷 영상을 출력한다.If the format of the input image is 480 × 720, interpolation is performed at a vertical 2: 3 interpolation part among several vertical N: M interpolators 11 and at a horizontal 3: 8 interpolation part among several horizontal N: M interpolators 12. After performing the conversion, the MUX 13 outputs a 1080 × 1920 output format image.
즉, 입력 영상의 포맷에 따라 여러개의 수직 N:M 보간부(11)와 여러개의 수평 N:M 보간부(12)에 필요한 보간 블록을 추가하여 원하는 포맷으로 영상을 변환하여 출력한다.That is, interpolation blocks necessary for the plurality of vertical N: M interpolators 11 and the plurality of horizontal N: M interpolators 12 are added according to the format of the input image, and the image is converted and output in a desired format.
이와 같은 종래 기술의 영상 포맷 변환 장치는 입력되는 영상의 포맷이 새롭게 추가될 때 마다 하드웨어를 추가 구성해야하는 문제가 있다.The conventional image format conversion apparatus has a problem in that additional hardware must be configured whenever a format of an input image is newly added.
이를 해결하기 위하여 특정한 몇가지의 나눗셈을 이용하여 포맷 변환을 하는 방법이 제시되고 있으나 이는 복잡한 컨트롤 로직이 필요하고 많은 게이트가 사용되기 때문에 포맷 변환 장치의 하드웨어 구조가 복잡하다.To solve this problem, a format conversion method using some specific division has been proposed. However, since the complicated control logic is required and many gates are used, the hardware structure of the format conversion device is complicated.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 영상 포맷 변환 장치의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 영상 포맷의 변환에 필요한 값들을 디바이더(Divider)를 사용하여 구하지 않고 룩 업 테이블을 사용하여 구하여 하드웨어의 구조를 단순화한 영상 포맷 변환 장치를 제공하는게 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem of the conventional image format conversion apparatus, and the structure of hardware is obtained by using a lookup table without obtaining values necessary for the conversion of the image format using a divider. The object is to provide a simplified image format conversion apparatus.
도 1은 종래 기술의 영상 포맷 변환 장치의 구성 블록도1 is a block diagram of a conventional video format conversion device
도 2는 본 발명에 따른 영상신호의 포맷 변환 장치의 구성 블록도2 is a block diagram of an apparatus for converting a format of a video signal according to the present invention;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
21.26.28. 제 1,2,3 덧셈 블록 22. 룩업 테이블 저장부21.26.28. First, second, and third addition blocks 22. Lookup table storage unit
23. 리드 어드레스 발생부 24. FIFO 메모리23. Read address generator 24. FIFO memory
25. 지연 블록 27. 곱셈 블록25. Delay block 27. Multiplication block
영상 포맷의 변환에 필요한 값들을 룩 업 테이블을 사용하여 구하여 하드웨어의 구조를 단순화한 본 발명의 영상 포맷 변환 장치는 입력 영상의 포맷 변환비(IN)와 포맷 변환에 따른 이전 영상의 가중값(alpha(n-1))을 더하는 제 1 덧셈 블록에서 출력되는 alpha(n-1)+IN 그리고 출력 영상의 포맷 변환비(OUT)를 이용하여 현재 영상의 포맷 변환 가중값(alpha),리드 어드레스 증가분(shift(n)),다음 영상 출력의 추출에 사용되는 가중 실수값(alpha_real)을 출력하는 룩 업 테이블 저장부와,상기 리드 어드레스 증가를 나타내는 정수값(shift(n))에 의해 리드 어드레스값을 출력하는 리드 어드레스 발생부와,상기 리드 어드레스 출력값에 해당하는 입력 영상 데이터(Data In)를 순차 출력하는 FIFO 메모리와,상기 FIFO 메모리에 출력되는 다음 영상 데이터(I(n+1))에서 지연된 현재 영상 데이터(I(n))를 감산 출력하는 제 2 덧셈 블록과,상기 제 2 덧셈 블록에서의 출력값(I(n+1)-I(n))과 가중 실수값(alpha_real(n))을 곱하여 출력하는 곱셈 블록과,상기 곱셈 블록의 출력값(alpha_real(n)*(I(n+1)-I(n)과 현재 영상 데이터(I(n))를 합산하여 최종 포맷 변환된 영상 데이터(O(k))를 출력하는 제 3 덧셈 블록을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The video format conversion apparatus of the present invention simplifies the structure of the hardware by obtaining values required for the conversion of the image format using a look-up table. n-1)) using the alpha (n-1) + IN output from the first addition block and the format conversion ratio (OUT) of the output video, the format conversion weight (alpha) and read address increment (shift) of the current video. (n)), a lookup table storage unit for outputting a weighted real value (alpha_real) used for extraction of the next image output, and a read address value by an integer value (shift (n)) indicating the read address increase. A read address generation unit, a FIFO memory sequentially outputting input image data Data In corresponding to the read address output value, and a current image delayed from the next image data I (n + 1) output to the FIFO memoryA second addition block for subtracting and outputting data I (n), and multiplying the output value I (n + 1) -I (n) by the weighted real value alpha_real (n) in the second addition block The output data of the multiplication block and the output value alpha_real (n) * (I (n + 1) -I (n) and the current image data I (n)) of the multiplication block to be finalized and converted into final image data O and a third addition block for outputting (k)).
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 영상 포맷 변환 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an image format conversion apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 영상 신호의 포맷 변환 장치의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an apparatus for converting a format of a video signal according to the present invention.
본 발명에 따른 영상 포맷 변환 장치는 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기 사이의 비(입력 영상의 포맷 변환비; IN)(출력 영상의 포맷 변환비;OUT)가 입력되면 다음 영상의 포맷 변환 가중값(alpha(n)),리드 어드레스 증가분(shift(n)),다음 출력 영상의 추출에 사용되는 실수값(alpha_real(n))을 출력하는 룩 업 테이블(22)을 이용하여 영상 포맷 변환을 구현하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, when the ratio (format conversion ratio of the input image; IN) (format conversion ratio of the output image; OUT) between the size of the input image and the size of the output image is input, the format conversion weight of the next image is input. Image format conversion is implemented using a lookup table 22 that outputs (alpha (n)), lead address increment (shift (n)), and a real value (alpha_real (n)) used to extract the next output image. It is.
그 구성은 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기 사이의 비를 계산하여 산출된 입력 영상의 포맷 변환비(IN)와 포맷 변환에 따른 이전 영상의 가중값(alpha(n-1))을 더하는 제 1 덧셈 블록(21)과, 상기 제 1 덧셈 블록(21)에서 출력되는 alpha(n-1)+IN 그리고 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기 사이의 비를 계산하여 산출된 출력 영상의 포맷 변환비(OUT)를 이용하여 현재 영상의 포맷 변환 가중값(alpha),리드 어드레스 증가분(shift(n)),다음 영상 출력의 추출에 사용되는 가중 실수값(alpha_real)을 출력하는 룩 업 테이블 저장부(22)와, 상기 룩 업 테이블 저장부(22)에서 출력되는 리드 어드레스 증가를 나타내는 정수값(shift(n))에 의해 리드 어드레스를 발생하는 리드 어드레스 발생부(23)와, 상기 리드 어드레스 발생부(23)의 어드레스 출력값에 해당하는 입력 영상 데이터(Data In)를 순차 출력하는 FIFO 메모리(24)와, 상기 FIFO 메모리(24)에 출력되는 다음 영상 데이터(I(n+1))에서 지연 블록(25)에 의해 영상 신호의 처리 단위만큼 지연된 현재 영상 데이터(I(n))를 감산 출력하는 제 2 덧셈 블록(26)과, 제 2 덧셈 블록(26)에서의 출력값(I(n+1)-I(n))과 룩 업 테이블 저장부(32)에서 출력되는 다음 출력 영상의 추출에 사용되는 가중 실수값(alpha_real(n))을 곱하여 출력하는 곱셈 블록(27)과, 상기 곱셈 블록(27)의 출력값(alpha_real(n)*(I(n+1)-I(n)과 지연 블록(25)에서 출력되는 현재 영상 데이터(I(n))를 합산하여 최종 포맷 변환된 영상 데이터(O(k))를 출력하는 제 3 덧셈 블록(28)을 포함하여 구성된다.The configuration is a first that adds the format conversion ratio IN of the input image calculated by calculating the ratio between the size of the input image and the size of the output image and the weight value alpha (n-1) of the previous image according to the format conversion. The format conversion ratio of the output image calculated by calculating an addition block 21, alpha (n-1) + IN output from the first addition block 21, and a ratio between the size of the input image and the size of the output image. The lookup table storage unit 22 outputs the format conversion weight value alpha, the lead address increment shift (n), and the weighted real value alpha_real used to extract the next image output using (OUT). ), A read address generator 23 for generating a read address by an integer value shift (n) indicating an increase in read address output from the lookup table storage 22, and the read address generator ( Input image data Da corresponding to the address output value of 23) a current delayed by the processing unit of the video signal by the delay block 25 in the FIFO memory 24 sequentially outputting ta In) and the next video data I (n + 1) output to the FIFO memory 24; A second addition block 26 which subtracts and outputs image data I (n), an output value I (n + 1) -I (n) in the second addition block 26 and a lookup table storage unit A multiplication block 27 for multiplying and outputting a weighted real value alpha_real (n) used for extraction of the next output image output from (32), and an output value of the multiplication block 27 (alpha_real (n) * (I) A third addition block for outputting the final format-converted image data O (k) by summing the (n + 1) -I (n) and the current image data I (n) output from the delay block 25. And including 28.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상포맷 변환 장치의 포맷 변환 동작은 다음과 같다.The format conversion operation of the video format conversion device according to the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기 사이의 비(입력 영상의 포맷 변환비; IN)(출력 영상의 포맷 변환비;OUT)가 입력되면 룩 업 테이블 저장부(22)에서 다음 영상의 포맷 변환 가중값(alpha),리드 어드레스 증가분(shift),다음 출력 영상의 추출에 사용되는 실수값(alpha_real)을 출력한다.First, when the ratio (format conversion ratio of the input image; IN) (format conversion ratio of the output image; OUT) between the size of the input image and the size of the output image is input, the lookup table storage unit 22 formats the next image. Outputs the transform weight (alpha), lead address shift (shift), and real value (alpha_real) used to extract the next output image.
즉, alpha(n+1)=(alpha(n)+IN)%OUT,That is, alpha (n + 1) = (alpha (n) + IN)% OUT,
shift(n+1)=(alpha(n)+IN)/OUT,shift (n + 1) = (alpha (n) + IN) / OUT,
alpha_real(n+1)=((alpha(n)+IN)%OUT)/OUT=alpha(n+1)/OUT과 같이 룩 업 테이블 저장부(22)에서 출력한다.The lookup table storage unit 22 outputs alpha_real (n + 1) = ((alpha (n) + IN)% OUT) / OUT = alpha (n + 1) / OUT.
여기서, shift(n+1)은 현재 입력 영상으로 부터의 리드 어드레스 증가분을 나타내는 것으로 정수값을 갖는다.Here, shift (n + 1) represents an increase in the read address from the current input image and has an integer value.
그리고 alpha(n+1)는 다음 입력 영상의 alpha값이 되는 정수값이다.Alpha (n + 1) is an integer value that becomes an alpha value of the next input image.
alpha_real(n+1)은 다음 출력 이미지 추출에 사용되는 실수값이다.alpha_real (n + 1) is the real value used to extract the next output image.
이와 같은 본 발명에 따른 영상포맷 변환 장치는 출력 영상을 다음의 식에 의해 추출한다.The image format conversion apparatus according to the present invention extracts the output image by the following equation.
최종출력 영상 데이터(O(k))는,The final output video data O (k) is
O(k)=alpha_real(n)*I(shift(n))+(1-alpha_real(n))*I(shift(n)+1))O (k) = alpha_real (n) * I (shift (n)) + (1-alpha_real (n)) * I (shift (n) +1))
=I(shift(n))+alpha_real(n)*(I(shift(n)+1-I(shift(n)))으로 구할 수 있다.It can be obtained as = I (shift (n)) + alpha_real (n) * (I (shift (n) + 1-I (shift (n))).
여기서, alpha_real은 0 ≤ alpha_real〈1의 범위의 값을 갖는다.Here, alpha_real has a value in the range of 0 ≦ alpha_real <1.
예를들어, 입력 이미지의 크기와 출력 이미지 크기의 비가 2:3이라 할 때, 출력 이미지는 다음과 같이 구해진다.For example, when the ratio of the input image size to the output image size is 2: 3, the output image is obtained as follows.
alpha(n+1)=(alpha(n)+IN)%OUT,alpha (n + 1) = (alpha (n) + IN)% OUT,
shift(n+1)=(alpha(n)+IN)/OUT,shift (n + 1) = (alpha (n) + IN) / OUT,
alpha_real(n+1)=((alpha(n)+IN)%OUT)/OUT=alpha(n+1)/OUTalpha_real (n + 1) = ((alpha (n) + IN)% OUT) / OUT = alpha (n + 1) / OUT
O(k)=alpha_real(n)*I(shift(n))+(1-alpha_real(n))*I(shift(n)+1))O (k) = alpha_real (n) * I (shift (n)) + (1-alpha_real (n)) * I (shift (n) +1))
=I(shift(n))+alpha_real(n)*(I(shift(n)+1-I(shift(n)))= I (shift (n)) + alpha_real (n) * (I (shift (n) + 1-I (shift (n)))
이와 같은 식에서 alpha(0)=alpha_real(0)=shift(0)=0, 0≤n〈IN, 0≤k≤OUT 이며, n,k,alpha(n),shift(n)는 정수,alpha(n)는 실수이다.In this equation, alpha (0) = alpha_real (0) = shift (0) = 0, 0≤n <IN, 0≤k≤OUT, n, k, alpha (n), shift (n) are integers, alpha (n) is a real number.
여기서, O(0)=I(0)이고,Where O (0) = I (0),
alpha(1)=(alpha(0)+IN)%OUT=(0+2)%3=2,alpha (1) = (alpha (0) + IN)% OUT = (0 + 2)% 3 = 2,
shift(1)=(alpha(0)+IN)/OUT=(0+2)/3=0,shift (1) = (alpha (0) + IN) / OUT = (0 + 2) / 3 = 0,
alpha_real(1)=alpha(1)/OUT=2/3alpha_real (1) = alpha (1) / OUT = 2/3
O(1)=I(0)+2/3*(I(1)-I(0))이다.O (1) = I (0) + 2/3 * (I (1) -I (0)).
그리고 alpha(2)=(alpha(1)+IN)%OUT=(2+2)%3=1,And alpha (2) = (alpha (1) + IN)% OUT = (2 + 2)% 3 = 1,
shift(2)=(alpha(1)+IN)/OUT=(2+2)/3=1,shift (2) = (alpha (1) + IN) / OUT = (2 + 2) / 3 = 1,
alpha_real(2)=alpha(2)/OUT=1/3,alpha_real (2) = alpha (2) / OUT = 1/3,
O(2)=I(1)+alpha_real(2)*((2)-I(1))이다.O (2) = I (1) + alpha_real (2) * ((2) -I (1)).
그리고 alpha(3)=(alpha(2)+IN)%OUT=(1+2)%3=0,And alpha (3) = (alpha (2) + IN)% OUT = (1 + 2)% 3 = 0,
shift(3)=(alpha(2)+IN)/OUT=(1+2)/3=1,shift (3) = (alpha (2) + IN) / OUT = (1 + 2) / 3 = 1,
O(3)=I(2)이다.O (3) = I (2).
O(4)=I(2)+2/3*(I(3)-I(2))로 구할 수 있고, 이와 같은 방법으로 O(5),O(6),....,O(k)를 구할 수 있다.O (4) = I (2) + 2/3 * (I (3) -I (2)), and O (5), O (6), ... (k) can be obtained.
이와 같은 본 발명에 따른 영상포맷 변환 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The video format conversion device according to the present invention has the following effects.
영상포맷 변환에 필요한 다음 영상의 포맷 변환 가중값(alpha(n)),리드 어드레스 증가분(shift(n)),다음 출력 영상의 추출에 사용되는 실수값(alpha_real(n))들을 디바이더를 사용하지 않고 룩 업 테이블을 사용하여 하드웨어의 구성을 단순화하는 효과가 있다.The format conversion weights (alpha (n)), lead address increments (shift (n)), and real values (alpha_real (n)) used to extract the next output image, which are required for image format conversion, are not used by the divider. Using lookup tables has the effect of simplifying the configuration of the hardware.
또한, 입력 이미지와 출력 이미지크기 변환을 효율적으로 구현하면서도 하드웨어를 추가 구성하지 않아도 되는 효과가 있다.In addition, while efficiently implementing the input image and the output image size conversion, there is an effect that no additional hardware configuration.
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KR1019980058452A KR100282396B1 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Video Format Converter |
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Family Applications (1)
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N231 | Notification of change of applicant | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20060911 Year of fee payment: 7 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |