KR100319845B1 - 와이드스크린영상처리장치의더블스크린모드에서영상수직확대방지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치에 관한 것으로서, 입력된 디지털신호의 1라인분(360픽셀분)의 화소값을 저장하는 라인메모리; -X2함수의 특성을 가지고, 각 픽셀위치별로 다른 압축비를 출력하는 디지털필터부; 상기 디지털필터부에서 출력된 픽셀당 압축비를 누산하여, 누산된 값의 정수값에 해당되는 위치에 있는 휘도신호의 화소값을 상기 라인메모리에서 리드하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 누산한 압축비의 소수부와 1-소수부를 출력하는 메모리제어/누산부; 및 상기 라인메모리에서 리드된 픽셀의 화소값에 상기 소수점의 백분율을 곱하고, 그 이전픽셀의 화소값에 상기 1-소수점의 백분율을 곱한 후, 상기 곱셈 결과를 가산하여 최종의 화소값을 출력하는 연산부를 포함으로써, 16:9의 화면비를 갖는 와이드 TV의 더블스크린모드에서 4:3 화면비를 갖는 영상신호를 표시하고자 할 때 화면이 수직방향으로 길게 디스플레이되는 문제를 해결하여 원래의 정상영상을 디스플레이할 수 있으며, 이 4:3 화면비를 갖는 영상을 처리하는 장치에 적용된 디지털필터의 하드웨어의 구현을 간단히 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 와이드 텔레비전의 더블스크린모드의 영상처리장치에 관한 것으로서, 특히 16:9의 화면비를 갖는 와이드 TV의 더블스크린모드에서 4:3 화면비를 갖는 영상신호를 디스플레이하고자 할 때, 화면이 수직방향으로 길게 디스플레이되는 현상을 방지하도록 각 픽셀당 압축비를 다르게 구현하는 필터를 적용한 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치에 관한 것이다.
와이드 TV의 더블스크린모드에서 4:3 화면비를 갖는 영상신호를 재생하고자 할 때, 종래의 경우 수평방향으로 1/2압축하여 영상을 처리하기 때문에 16:9 화면비가 8:9화면비가 된다. 즉, 수직은 그대로 두고 수평방향으로만 1/2로 압축 즉, 화면의 각 픽셀에 압축비를 일률적으로 적용하였기 때문에, 도 1a에 도시된 바와 같이, 화면이 수직방향으로 길쭉하게 디스플레이되는 현상이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 각 픽셀당 압축비를 다르게 적용시켜, 화면이 수직방향으로 길쭉하게 나타나지 않고 정상적인 화면이 디스플레이되도록 하는 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1a는 본 발명에 의한 디지털 필터의 적용전의 화면을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명에 의한 디지털 필터의 적용후의 화면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 필터의 구성블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디지털 필터의 특성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 디지털 필터를 적용시킨 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치의 블록도이다.
도 5는 라인메모리에 저장된 픽셀당 휘도신호의 화소값의 배치를 나타낸 도면이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치는 입력된 디지털신호의 1라인분(360픽셀분)의 화소값을 저장하는 라인메모리; -X2함수의 특성을 가지고, 각 픽셀위치별로 다른 압축비를 출력하는 디지털필터부; 상기 디지털필터부에서 출력된 픽셀당 압축비를 누산하여, 누산된 값의 정수값에 해당되는 위치에 있는 휘도신호의 화소값을 상기 라인메모리에서 리드하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기누산한 압축비의 소수부와 1-소수부를 출력하는 메모리제어/누산부; 및 상기 라인메모리에서 리드된 픽셀의 화소값에 상기 소수점의 백분율을 곱하고, 그 이전픽셀의 화소값에 상기 1-소수점의 백분율을 곱한 후, 상기 곱셈 결과를 가산하여 최종의 화소값을 출력하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 디지털 필터부는 픽셀위치를 업 카운트하는 업 카운터; 상기 픽셀 위치를 다운 카운트하는 다운카운터; 선택신호에 따라 상기 업 카운터와 다운 카운터의 출력중 어느 하나를 선택하는 제1선택기; 제1선택기의 출력값에 "2"를 승산하는 곱셈기; 상기 선택신호에 따라 상기 곱셈기의 출력과 상기 곱셈기의 출력을 반전시킨 값중 어느 하나를 선택하는 제2선택기; 상기 선택신호에 따라 "1"과 "2"중 어느 하나를 선택하는 제3선택기; 상기 제2선택기, 상기 제3선택기의 출력 및 래치된 이전픽셀의 화소 값을 가산하는 제1가산기; 상기 제 1 가산기의 출력을 래치하여 상기 래치된 이전 픽셀의 화소 값을 제공하는 제1플립플롭; 상기 제1플립플롭의 출력을 반전시키는 반전기; 상기 업카운터의 최대값을 인에이블신호로 하여, 상기 제1플립플롭의 출력을 래치하는 제2플립플롭; 및 상기 제2플립플롭이 인에이블되면 동작하여, 상기 반전기의 출력과 "1" 및 상기 제2플립플롭의 출력값을 가산하는 제2가산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디지털 필터부는 -X2함수의 기울기와 압축비를 변경하기 위한 α값과 K값을 각각 곱하고 더하기 위한 곱셈기 및 가산기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 워터글래스필터(water glass filter)는 16:9 화면비를 갖는 와이드 텔레비전의 더블스크린모드에서 4:3 화면비를 갖는 영상신호를 디스플레이할 때 화면이 수직방향으로 길쭉하게 나타나지 않도록 하기 위해 각 픽셀당 각각 다른 압축비 즉, - X2의 함수특성을 갖는 디지털 필터이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 필터의 구성블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 디지털 필터의 특성도이다.
도 3에 도시된 특성도의 x축은 수평픽셀의 위치값을 나타내고, y축은 각 픽셀당 압축비(compress factor)를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 필터는 -X2함수의 특성을 갖는다. 즉, 디스플레이될 화면의 좌우부분(0 ~ K1, K2~ 359)에서는 압축을 수행하고, 상대적으로 화면의 중앙부분(K1~ K2)에서는 신장을 수행한다. 따라서, 본 발명의 디지털 필터를 적용하면 도 1b에 도시된 바와 같은 정상적인 화면을 시청할 수 있게 된다. 보통 압축비가 1이상이면 신장된다고 볼 수 있고, 1이하이면 압축되었다고 볼 수 있다.
-X2함수는 (X+1)2와 (X-1)2를 이용하여 구현할 수 있다. 즉, -X2함수의 상승부분(가)은 (X+1)2함수로 구현하고, -X2함수의 하강부분(나)은 (X-1)2함수로 구현할 수 있다. 또한 -X2함수값은 X2함수값에 "-"를 곱하면 구현할 수 있으므로 먼저, X2함수값을 구한 후 그 값에 음수를 취하면 구현이 가능하다.
도 3에 도시된 특성도를 구현하는 도 2에 도시된 디지털필 터의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.
픽셀위치를 업 카운트하는 업 카운터(200), 픽셀 위치를 다운 카운트하는 다운 카운터(202), 선택신호(sel)에 따라 업카운터(200)와 다운 카운터(202)의 출력중 어느 하나를 선택하는 제1선택기(204), 제1선택기(204)의 출력값에 "2"를 승산하는 곱셈기(206), 선택신호(sel)에 따라 곱셈기(206)의 출력 또는 곱셈기(206)의 출력을 반전시킨 값을 선택하는 제2선택기(208), 선택신호(sel)에 따라 "1" 또는 "2"를 선택하는 제3선택기(210), 상기 제2선택기(208), 제3선택기(210)의 출력 및 제1플립플롭(214)에 의해 래치된 이전값을 가산하는 제1가산기(212), 제1가산기(212)의 출력을 래치하여 제1가산기(212)로 상기 래치된 이전값을 제공하는 제 1 플립플롭(214), 제 1 플립플롭(214)의 출력을 반전시키는 반전기(215), 업카운터(200)의 최대값을 인에이블신호로 하여, 상기 제1플립플롭(214)의 출력을 래치하는 제2플립플롭(216), 상기 제2플립플롭(216)이 인에이블되면 동작하여, 상기 반전기(215)의 출력과 "1" 및 상기 제2플립플롭(216)의 출력값을 가산하는 제2가산기(218)로 이루어진다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 필터는 도 3에 도시된 K1, K2,B 값을 변경하기 위한 -X2함수의 기울기와 압축비를 변경하기 위한 α값과 K값을 각각 곱하고 더하기 위한 곱셈기(220) 및 가산기(222)를 더 구비할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 특성도의 상승부분(0 ~ K1까지의 픽셀위치값)(가)은 업카운터(200)에서 0에서부터 원하는 픽셀위치값(K1) 만큼을 증가시키면서, 가산기(206)를 통해 업카운터(200)의 출력값(X)에 "2"를 곱하고(2X), 곱한 결과에 "1"과 이전값(X2)을 가산하면, X2+ 2X +1이 되며, 이 값은 반전기(215)에 의해 반전되면, -(X+1)2가 된다.
또한, 도 3에 도시된 특성도의 하강부분(K2~ 359까지의 픽셀위치값)(나)은 다운카운터(202)를 통해 업카운터(200)에서 생성된 X2의 마지막 값을 간직하고 있다가 X2의 하강부분의 시작점으로 카운트한다.
예를 들어, 상승부분의 압축비는(X+1)2= X2+ (2X+1)의 식에 의해 다음과 같이 구현된다.
또한, 하강부분의 압축비는 상승부분의 압축비를 이용하여, (X-1)2= X2- {(2X-1)+1}에 의해 다음과 같이 구현된다.
이와 같이 산출된 X2함수를 구현한 값에 음수값을 취하면 -X2를 구현할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 디지털 필터를 적용시킨 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치, 특히 휘도신호에 대한 영상 수직확대 방지장치의 블록도로서, 이 장치는 라인메모리(40), 디지털필터부(42), 메모리제어/누적부(44), 연산부(46)로 이루어진다.
라인메모리(40)는 입력된 디지털 휘도신호의 1라인분(360픽셀분)의 화소값을 저장한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 각 픽셀당 휘도신호의 화소값을 각각 저장한다.
디지털필터부(42)는 도 2에 도시된 워터글래스필터로서, -X2함수의 특성을 가지고, 각 픽셀위치별 압축비를 출력한다.
메모리제어/누산부(44)는 디지털필터부(42)에서 출력된 픽셀당 압축비를 누산하여, 누산된 값의 정수값에 해당되는 위치에 있는 휘도신호의 화소값을 상기 라인메모리(40)에서 리드하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 누산한 압축비의 소수부와 1-소수부를 출력한다. 즉, 누산된 압축비가 1.7이라 하면, 정수값은 1 또는 2가 되며, 소수부는 0.7이며, 1-소수부는 1-0.7= 0.3이 된다. 따라서, 메모리제어부에서는 상기 메모리(40)에서 첫 번째 또는 두 번째 위치에 있는 픽셀의 화소값을리드하도록 제어한다.
연산부(46)는 라인메모리(40)에서 리드된 픽셀의 화소값에 상기 소수점의 백분율을 곱하고, 그 이전픽셀의 화소값에 상기 1-소수점의 백분율을 곱한 후, 상기 곱셈 결과를 가산하여 최종의 화소값을 출력한다. 즉, 첫 번째 위치에서 리드된 화소값에 1-소수부의 비율(0.3)을 곱하고, 두 번째 위치에서 리드된 화소값에 소수부의 비율(0.7)을 곱한 후, 두 값을 더함으로써 최종 화소값을 출력한다.
이와 같은 방법으로 색차신호에 대해서도 적용하면 되므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이어서, 도 4에 도시된 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
디지털필터부(42)로부터 픽셀당 압축비가 출력되면, 메모리제어/누산부(44)를 통해 상기 픽셀당 압축비가 누산되고, 이 누산값의 정수부와 소수부를 분리하여, 상기 정수부에 해당되는 메모리(40)의 픽셀위치에 대한 화소값이 리드된다. 또한, 상기 소수부로부터 소수비율과 1-소수비율이 결정된다. 연산부(46)를 통해 메모리(40)에서 리드된 픽셀의 화소값에 소수비율을 곱하고, 상기 픽셀의 이전 화소값에 1-소수비율을 곱한 후, 곱해진 두 값을 더함으로써, 최종 화소값이 출력되게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 16:9의 화면비를 갖는 와이드 TV의 더블스크린모드에서 4:3 화면비를 갖는 영상신호를 표시하고자 할 때 화면이 수직방향으로 길게 디스플레이되는 문제를 해결하여 원래의 정상영상을 디스플레이할 수있으며, 이 4:3 화면비를 갖는 영상을 처리하는 장치에 적용된 디지털필터의 하드웨어의 구현을 간단히 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
Claims (4)
16:9의 화면비를 갖는 와이드 TV의 더블스크린모드에서 영상신호 처리장치에 있어서,
입력된 디지털신호의 1라인분(360픽셀분)의 화소값을 저장하는 라인메모리;
-X2함수의 특성을 가지고, 각 픽셀위치별로 다른 압축비를 출력하는 디지털필터부;
상기 디지털필터부에서 출력된 픽셀당 압축비를 누산하여, 누산된 값의 정수값에 해당되는 위치에 있는 휘도신호의 화소값을 상기 라인메모리에서 리드하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 누산한 압축비의 소수부와 1-소수부를 출력하는 메모리제어/누산부; 및
상기 라인메모리에서 리드된 픽셀의 화소값에 상기 소수점의 백분율을 곱하고, 그 이전픽셀의 화소값에 상기 1-소수점의 백분율을 곱한 후, 상기 곱셈 결과를 가산하여 최종의 화소값을 출력하는 연산부를 포함하는 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 디지털 필터부는
픽셀위치를 업 카운트하는 업 카운터;
상기 픽셀위치를 다운 카운트하는 다운카운터;
선택신호에 따라 상기 업 카운터와 다운 카운터의 출력중 어느 하나를 선택하는 제1선택기;
제1선택기의 출력값에 "2"를 승산하는 곱셈기;
상기 선택신호에 따라 상기 곱셈기의 출력과 상기 곱셈기의 출력을 반전시킨 값을 어느 하나를 선택하는 제2선택기;
상기 선택신호에 따라 "1" 또는 "2"중 어느 하나를 선택하는 제3선택기;
상기 제2선택기, 상기 제3선택기의 출력 및 래치된 이전픽셀의 화소 값을 가산하는 제1가산기;
상기 제 1 가산기의 출력을 래치하여 상기 래치된 이전 픽셀의 화소 값을 제공하는 제1플립플롭;
상기 제1플립플롭의 출력을 반전시키는 반전기;
상기 업카운터의 최대값을 인에이블신호로 하여, 상기 제1플립플롭의 출력을 래치하는 제2플립플롭; 및
상기 제2플립플롭이 인에이블되면 동작하여, 상기 반전기의 출력과 "1" 및 상기 제2플립플롭의 출력값을 가산하는 제2가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치.
제2항에 있어서, 상기 디지털 필터부는 -X2함수의 기울기와 압축비를 변경하기 위한 α값과 K값을 각각 곱하고 더하기 위한 곱셈기 및 가산기를 더 포함하는것을 특징으로 하는 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 디지털필터부는 -X2함수 구현시 (X+1)2와 (X-1)2를 이용하되, (X+1)2= X2+ (2X+1)와, (X-1)2= X2- {(2X-1)+1}을 이용하여 구현함을 특징으로 하는 와이드 스크린 영상처리장치의 더블스크린모드에서 영상 수직확대 방지장치.
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| KR970032061A (ko) * | 1995-11-10 | 1997-06-26 | 김광호 | 와이드 스크린 디스플레이장치에서 영상의 수직 크기 자동조정회로 |
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Patent Citations (1)
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| KR970032061A (ko) * | 1995-11-10 | 1997-06-26 | 김광호 | 와이드 스크린 디스플레이장치에서 영상의 수직 크기 자동조정회로 |
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| KR19990079207A (ko) | 1999-11-05 |
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