KR100323674B1 - 입력 영상 포맷 검출 장치 - Google Patents

Abstract

입력되는 영상의 포맷을 자동으로 검출하는 장치에 관한 것으로서, 특히 수평 동기 신호로부터 라인 펄스를 발생하고, 수직 동기 신호로부터 수직 펄스를 발생한 후 상기 수직 펄스에 의해 리셋되는 카운터를 이용하여 상기 라인 펄스를 카운트하고 카운트된 결과를 이용하여 입력 영상의 포맷을 자동으로 판별함으로써, 멀티 싱크 모니터를 필요로 하지 않고 고정된 출력 포맷의 단순한 디스플레이 장치를 이용하면서도 다양한 포맷의 외부 영상이 입력될 때마다 사용자가 일일이 어떤 포맷의 외부 영상이 입력되는가를 지정해야 하는 불편함을 없앨 뿐 아니라 외부 영상 입력 환경에 대한 지식이 미비한 일반인들도 손쉽게 임의의 외부 영상을 입력시킨 후 그 출력을 볼 수 있다.

Description

입력 영상 포맷 검출 장치{Apparatus for detecting format of input image}

본 발명은 입력 영상의 포맷 장치에 관한 것으로서, 특히 입력되는 영상의 포맷을 자동으로 검출하는 장치에 관한 것이다

일반적으로 비디오 규격은 상당히 다양하다. 예를 들면, 디지털 TV, NTSC/PAL/SECAM, S-비디오, VGA/SVGA/XGA/SXGA등 적용되는 시스템에 따라서 많은규격이 존재한다.

즉, 현재 일반 개인용 컴퓨터(PC)의 영상 포맷으로 VGA, SXGA 등의 여러 가지 포맷이 사용되고 있고, 현행 아날로그 TV방송은 비월주사 방식을 채택하고 있다. 반면에 VGA는 순차주사 방식을 채택함으로써 보다 선명한 화질을 시각적으로 보여주고 있다. 또한, 디지털 TV 셋탑 박스로부터 출력되는 영상들은 기존의 아날로그 TV 방송 규격인 NTSC 포맷뿐만 아니라 480p,720p,1080i등 여러 가지 형태의 포맷을 출력하고 있다.

이러한 경우 모니터 등 디스플레이 장치에서 다양한 포맷을 디스플레이하려면, 멀티 싱크(sync) 모니터를 사용해야 하며, 이는 곧 고가의 추가적인 모니터가 필요하게 하여 소비자로 하여금 비용 부담을 느끼게 할 수 있는 요인이 된다.

한편, 단일 출력 포맷을 가진 디스플레이 장치라면 입력 영상의 포맷을 출력 포맷으로 변환하는 포맷 변환기가 필요하다.

일반적으로 사용되는 외부영상 포맷 각각에 대한 해상도와 수직 라인수가 하기의 표 1에 나와 있다.

	해상도	전체 라인수
VGA	640×350@70p	449
	640×480@60p	529
	640×480@72p	520
	640×480@75p	500
SVGA	800×600@56p,75p	625
	800×600@60p	628
	800×600@72p	666
XGA	1024×768@60p,70p	806
	1024×768@75p	800
STB	1920×1080@30i	1125
	1280×720@60p	750
NTSC	720×480@29.97i	525
PAL	720×576@50p	625

각각의 해상도에 따라 사용자가 희망하는 대로 디스플레이 장치가 동작하려면 적절한 동작주파수가 반드시 인가되어야 한다. 그렇지 않으면 전체 화면중 일부만 화면에 디스플레이되든지 아니면 상당히 왜곡된 화면이 디스플레이될 수 있을 것이다. 예를 들면, 이들 중 640x350 @70p는 PC의 도스 모드에서 주로 사용되는 포맷이다. 윈도우(Windows) 환경의 PC를 부팅시킬 때 수초동안 상기 도스 포맷이 나타났다가 윈도우 프로그램이 실행되면서 사용자가 윈도우 환경에서 설정해 둔 해상도의 VGA 포맷 형태가 디스플레이되는 것이 일반적 과정이다. 오늘날 주로 쓰이고 있는 멀티 싱크 PC 모니터의 경우에는 상기와 같이 복수의 VGA 나 SXGA가 입력으로 들어올 때 영상 데이터 입력과 함께 가변길이의 수평, 수직 동기신호가 들어오더라도 자동으로 어떤 포맷이 입력되는지를 검출하여 이에 적응할 수 있는 환경으로 맞추어준다.

따라서, 출력 포맷이 고정된 DTV 세트와 같이 VGA를 입력으로 받는 제품의 경우에도 올바른 동작을 위해서는 입력 포맷을 인식할 수 있는 장치가 필요하게 된다.

또한, 이외에도 DTV-ready 제품의 경우에는 DTV 셋탑 박스의 출력을 외부영상 입력단자로 입력받아 처리한 후 디스플레이 장치로 디스플레이한다. 물론 NTSC 등 임의의 외부 영상이 입력단으로 들어오더라도 이를 받아들여 적절한 처리를 통해 외부 디스플레이 장치로 디스플레이한다.

이때, 디지털 TV 등 영상신호를 입력으로 받아서 디코딩하는 모든 장치는 외부 영상 포맷을 입력으로 받아서 정확히 이를 디스플레이하기 위해서는 디코딩에 필요한 고유 클럭 외에 외부 영상 데이터 입력을 위한 클럭을 필요로 한다. 이 클럭은 보통 외부에서 인가되는데 현재 입력되는 외부 영상 포맷의 종류를 정확히 구분하여 올바른 클럭이 인가되고 디코더 프로세서가 이 포맷에 맞는 미리 지정한 경로를 따라 디코딩하고 이를 모니터 등의 디스플레이 장치로 출력할 수 있어야 한다.

이를 위해 사용자는 입력되는 외부 영상 입력 포맷을 일일이 디스플레이 장치에 알려주어야 하는 불편함이 따른다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 외부 영상 포맷 자체가 고유의 수직 라인수와 해상도를 가진다는 특성을 이용하여 입력 영상의 포맷을 자동으로 검출하는 입력영상 포맷 검출 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 입력 영상 포맷 검출 장치의 구성 블록도

도 2는 도 1의 상세 블록도

도 3의 (a) 내지 (g)는 도 2의 각 부의 동작 타이밍도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 라인 펄스 발생부 102 : 수직 펄스 발생부

103 : 카운터 104 : 비교기

105 : 메모리 106 : 포맷 판별부

107 : 포맷 변환부 108 : 디스플레이 장치

110 : 클럭 발생기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입력 영상 포맷 검출 장치는, 수평 동기 신호로부터 라인 펄스를 발생하고, 수직 동기 신호로부터 수직 펄스를 발생한 후 상기 수직 펄스에 의해 리셋되는 카운터를 이용하여 상기 라인 펄스를 카운트하고 카운트된 결과를 이용하여 입력 영상의 포맷을 자동으로 판별하는 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.

도 1은 본 발명에 따른 입력 영상 포맷 검출 장치의 구성 블록도이고, 도 2는 상세 블록도이다.

도 1에서 보면, 수평 동기 신호를 입력받아 라인 펄스를 발생하는 라인 펄스 발생부(101), 수직 동기 신호를 입력받아 수직 펄스를 발생하는 수직 펄스 발생부(102), 상기 수직 펄스 발생부(102)의 수직 펄스에 의해 리셋되며 상기 라인 펄스 발생부(101)의 라인 펄스를 카운트하는 카운터(103), 상기 카운터(103)의 출력과 테이블 형태로 메모리(105)에 저장된 값을 비교하여 그 결과를 출력하는 비교기(104), 상기 비교기(104)의 결과로 입력 영상의 포맷을 검출하는 포맷 판별부(106), 상기 포맷 판별부(106)에서 판별된 포맷에 따라 입력 영상을 출력 포맷에 맞게 변환하는 포맷 변환부(107), 및 상기 포맷 변환부(107)에서 출력되는 포맷의 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치(108)로 구성된다.

상기 라인 펄스 발생부(101)는 도 2에 도시된 바와 같이, 수평 동기 신호를 반전시키는 반전부인 인버터(I1), 상기 클럭 발생기(110)에서 발생된 1 클럭 동안수평 동기 신호를 지연시키는 지연기인 플립플롭(F1), 및 상기 인버터(I1)의 출력과 플립플롭(F1)의 출력을 앤드 조합하여 라인 펄스(hpulse)를 발생하여 카운터(103)의 입력단으로 출력하는 앤드 게이트(A1)로 구성된다.

상기 수직 펄스 발생부(102)는 도 2에 도시된 바와 같이, 수직 동기 신호를 반전시키는 반전부인 인버터(I2), 상기 클럭 발생기(110)에서 발생된 1 클럭 동안 수직 동기 신호를 지연시키는 지연기인 플립플롭(F2), 및 상기 인버터(I2)의 출력과 플립플롭(F2)의 출력을 앤드 조합하여 수직 펄스(vpulse)를 발생하여 카운터(103)의 리셋단으로 출력하는 앤드 게이트(A2)로 구성된다.

도 3의 (a) 내지 (g)는 라인 펄스 발생부(101), 수직 펄스 발생부(102), 및 카운터(103)의 동작 파형도로서, (d) 내지 (g)는 (a),(b)의 원 부분을 확대한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 외부 영상 데이터와 함께 외부 영상 포맷의 수평, 수직 동기신호가 함께 인가된다. 이때, 수평 동기 신호(hsync)는 라인 펄스 발생부(101)로 입력되고, 수직 동기 신호(vsync)는 수직 펄스 발생부(102)로 입력된다.

상기 라인 펄스 발생부(101)의 인버터(I1)는 도 5의 (d)와 같은 상기 수평 동기 신호(hsync)를 반전시켜 앤드 게이트(A1)로 출력하고, 플립플롭(F1)은 상기 수평 동기 신호(hsync)를 클럭 발생기(110)에서 발생한 1 클럭 동안 지연시켜 앤드 게이트(A1)로 출력한다. 상기 앤드 게이트(A1)는 반전된 수평 동기 신호와 1 클럭 지연된 수평 동기 신호를 앤드 조합하여 도 3의 (e)와 같이 라인 펄스(hpulse)를발생한다.

또한, 상기 수직 펄스 발생부(102)의 인버터(I2)는 도 5의 (a)와 같은 수직 동기 신호(vsync)를 반전시켜 앤드 게이트(A2)로 출력하고, 플립플롭(F2)은 상기 수직 동기 신호(vsync)를 클럭 발생기(110)에서 발생한 1 클럭 동안 지연시켜 앤드 게이트(A2)로 출력한다. 상기 앤드 게이트(A2)는 반전된 수직 동기 신호와 1 클럭 지연된 수직 동기 신호를 앤드 조합하여 도 3의 (f)와 같이 수직 펄스(vpulse)를 발생한다. 이때, 상기 라인 펄스(hpulse)는 라인 카운터(103)의 입력단으로 입력되고, 수직 펄스(vpulse)는 라인 카운터(103)의 리셋단으로 입력된다.

상기 라인 카운터(103)는 상기 펄스 신호(hpulse,vpulse)를 이용하여 라인 수 카운팅을 수행한다. 즉, 매 라인 펄스(hpulse)가 1 클럭동안 액티브(active)될 때마다 라인 카운터(103)의 수가 도 5의 (g)와 같이 1씩 증가하고, 수직 펄스(vpulse)가 1 클럭동안 액티브될 때마다 라인 카운터(103) 값이 0으로 리셋된다.

예를 들어, VGA의 경우 순차 주사방식으로 데이터 전송이 이루어지기 때문에 1장(프레임)의 VGA 영상이 수직동기신호(vsync) 내에 존재한다는 특성을 고려할 수 있다. 다른 순차방식을 적용하는 외부 영상에 대해서도 마찬가지일 것이다.

한편, 비월 주사방식을 사용하는 NTSC나 DTV 셋탑박스 출력에 대해서는 1 프레임의 데이터가 톱(Top), 바텀(Bottom)의 두 개의 필드로 나뉘어서 전송된다. 두 필드 사이에는 1개의 수직라인 차이가 생긴다는 것만 고려하면 동일한 개념의 비월 주사 방식 외부 영상에 대해서도 적용이 가능할 것이다. 즉, 순차주사 방식이vsync 폴링(falling) 시점에서 라인 카운터(103)가 리셋되는 반면, 비월 주사에서는 하나 걸러 하나씩, 다시 말해서 두 필드의 시작점에서 vsync값이 0이 되는데 톱이 시작될 때 발생하는 수직 펄스(vpulse)에서는 라인 카운터(103)가 리셋되고 바텀이 시작될 때 발생하는 수직 펄스(vpulse)에서는 라인 카운터(103)를 리셋시키지 않고 라인 펄스(hpulse)의 카운팅만 계속하게 하면 두 필드 동안의 라인수가 전체 한 프레임 구간 동안의 라인수가 된다. 또는, 비월 주사 방식의 경우 순차주사 방식과 같이 vsync 폴링 시점에서 매번 라인 카운터(103)를 리셋시키면서 대신 한 필드 동안 카운트된 수에 2를 곱해주면 전체 한 프레임 구간 동안의 라인수가 된다. 즉, 톱/바텀에 대한 필드 정보가 수직 동기 신호보다 조금 늦게 입력되므로 순차 주사/비월 주사의 판별 및 비월 주사의 경우 상기된 제어가 가능하다.

이렇게 해서 1 수직동기 구간 내의 수직 라인수가 카운트되면 라인 카운터(103) 값이 0으로 리셋되기 직전에 1 프레임의 총 수직 라인 수가 비교기(104)로 출력되고, 비교기(104)는 상기 카운트 값과 메모리(105)에 테이블 형태로 미리 저장된 값과의 비교를 수행하고 그 결과를 포맷 판별부(106)로 출력한다. 즉, 메모리(105)에는 각 포맷과 그에 따른 라인 수가 저장되어 있다.

상기 포맷 판별부(106)는 비교기(104)의 출력으로부터 입력 영상의 포맷을 결정한 후 다음 1 수직동기 구간 동안에 입력되는 외부 영상에 대해서는 이렇게 결정된 외부 영상 포맷에 적절한 클럭이 인가될 수 있도록 클럭 발생기(110)에 지시를 내리게 된다. 또한, 외부 영상이 입력되는 포맷 변환부(107)에도 입력되는 외부 영상의 포맷이 무엇인가를 알려주어 고정된 출력 포맷으로 변환이 이루어지도록 한다. 이때, 좀더 정확한 포맷 판별을 위해서는 라인 당 픽셀 수까지 카운트하여 포맷 판별에 이용할 수 있다.

이때, 보통 각각의 외부 영상 입력 포맷에 대해서 1 프레임 동안의 수직 라인수가 약간의 간격을 두고 차이가 존재하기 때문에 각 포맷이 수용할 수 있는 수직 라인의 범위를 할당해주면 된다. 대개는 VGA라는 특수한 외부 영상 포맷의 예에 대한 경우를 보여주고 있는 표 1에 나와 있는 수직 라인수의 값에 +1 ~ -1의 범위 내에 최종적인 라인 카운터 숫자가 존재하게 될 것이다. 물론 VGA 외의 다른 임의의 외부 영상 입력 포맷에 대해서도 동일한 개념이 적용될 것이다.

또한, 본 발명은 이 외에도 DTV 셋탑 박스 출력영상을 입력으로 받아서 디스플레이할 수 있는 DTV-ready 제품에 적용이 가능하다. 이 외에도 외부 NTSC 영상 등 임의의 외부 영상 포맷을 입력으로 받아서 디스플레이 할 수 있는 모든 장치에 적용이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 입력 영상 포맷 검출 장치에 의하면, 멀티 싱크 모니터를 필요로 하지 않고 고정된 출력 포맷의 단순한 디스플레이 장치를 이용하면서도 다양한 포맷의 외부 영상이 입력될 때마다 사용자가 일일이 어떤 포맷의 외부 영상이 입력되는가를 지정해야 하는 불편함을 없앨 뿐 아니라 외부 영상 입력 환경에 대한 지식이 미비한 일반인들도 손쉽게 임의의 외부 영상을 입력시킨 후 그 출력을 볼 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 입력되는 영상 신호의 포맷을 검출하는 장치에 있어서,

   수평 동기 신호를 입력받아 라인 펄스를 발생하는 라인 펄스 발생부;

   수직 동기 신호를 입력받아 수직 펄스를 발생하는 수직 펄스 발생부;

   상기 수직 펄스 발생부의 수직 펄스에 의해 리셋되며 상기 라인 펄스 발생부의 라인 펄스를 카운트하는 카운터;

   상기 카운터의 출력과 메모리에 기 저장된 값을 비교하여 입력 영상의 포맷을 검출하는 포맷 판별부; 그리고

   상기 포맷 판별부에서 판별된 포맷에 따라 입력 영상을 출력 포맷에 맞게 변환하는 포맷 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 영상 포맷 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 라인 펄스 발생부는

   상기 수평 동기 신호를 반전시키는 반전부와,

   상기 수평 동기 신호를 한 클럭 이상 지연시키는 지연기와,

   상기 반전부의 출력과 지연기의 출력을 앤드 조합하여 라인 펄스를 발생한 후 카운터의 입력단으로 출력하는 로직부로 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 영상 포맷 검출 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 펄스 발생부는

   상기 수직 동기 신호를 반전시키는 반전부와,

   상기 수직 동기 신호를 한 클럭 이상 지연시키는 지연기와,

   상기 반전부의 출력과 지연기의 출력을 앤드 조합하여 수직 펄스를 발생한 후 카운터의 리셋단으로 출력하는 로직부로 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 영상 포맷 검출 장치.