KR100331794B1

KR100331794B1 - 고선명티브이수상기의영상특수효과처리장치

Info

Publication number: KR100331794B1
Application number: KR1019940031922A
Authority: KR
Inventors: 안정일
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 2002-08-08
Also published as: KR960020506A

Abstract

본 발명은 고선명 티브이 수상기(HDTV)에서 화면에 표시되는 영상에 특수 효과를 주어 표시할 수 있도록 하는 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장지에 관한 것이다.

종래에 HDTV에서 화면에 표시되는 영상은 원 영상을 그대로 표시하기 때문에, 영상을 변조시켜 특수 효과를 준다거나, 또는 사용자의 의도대로 영상을 변조하여 특수 효과를 준다던가 하는 일이 불가능하였고, 따라서 단순히 방송국에서 제공되는 영상을 시청하는 정도에 그치고 있으며, 영상 정보의 다양하고 변혁적인 처리를 소망하는 사용자의 욕구에 부합하지 못하였다.

본 발명은 HDTV디코더의 영상신호처리부(VDP)에서 메모리(10)(11)(12) 또는 메모리(15)(16)(18)(19)(20)에 제 5 도의 (가),(나),(다) 또는 임의의 특성으로 미리 결정된 함수 데이타를 저장하고, 디매트릭스(9)에서 출력되는 영상 데이타를 상기 함수값으로 효과처리하여, 다양한 형태의 특수 효과 처리된 영상신호를 시청할 수 있게 하고, 또한 이러한 특수 효과 함수를 사용자가 임의로 프로그램하여 입력할 수 있도록 하여 영상신호의 변화를 임의적으로 줄 수 있도록 한 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치를 제공한다.

Description

고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치

본 발명은 고선명 티브이 수상기(HDTV)에서 화면에 표시되는 영상에 특수 효과를 주어 표시할 수 있도록 하는 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과처리 장치에 관한 것이다.

본 발명은 HDTV디코더의 영상신호처리부(VDP)에서 영상신호에 미리 결정된 함수로 영상 데이타 변조를 실행시켜줌으로써 다양한 형태의 특수 효과 처리된 영상신호를 시청할 수 있게 하고, 또한 이러한 특수 효과 함수를 사용자가 임의로 프로그램하여 입력할 수 있도록 하여 영상신호의 변화를 임의적으로 줄 수 있도록 한 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치를 제공함을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 그에 따른 작용,효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면 제 1 도는 본 발명을 적용하는 HDTV의 VDP 블록 구성도를 도시한 도면으로서, 이 VDP는 전단에서 코딩된 비트 스트림 데이타(Bit Stream Data)가 VLD,MC,IDCT,FC단을 거쳐 휘도신호(Y)와 색차신호(U)(V)로 복원되고 이 복원된 데이타가 4:1:1의 포맷으로 입력될때 이중 데시메이션(Decimation)되어 있는 색차신호(U)(V)데이타를 수직 및 수평 보간(Interporation)하여 전체 데이타가 4:4:4의 포맷을 갖게하고, 디매트릭스(Dematrix) 과정을 거쳐 적색,녹색,청색(R,G,B)데이타로 만들어서 모니터의 비선형 특성을 보상한 후 디지탈 아날로그 변환부로 전송하는 부분이다.

그 구성을 살펴보면, 4:1:1의 휘도신호(y)와 색차신흐(u,v)중 휘도신호(y)를 조합하는 멀티플렉서부(1)와, 상기 멀티플렉서부(1)에서 출력된 신호를 지연시키는 지연부(2)와, 상기 색차신호(u)를 수직 보간하는 수직 보간부(3)와, 상기 수직 보간된 색차신호(u)를 라인 조합하는 라인 멀티플렉서부(4)와, 상기 라인 멀티플렉서부(4)에서 출력된 색차신호(u)를 수평 보간처리하는 수평 보간부(5)와, 상기 색차신호(v)를 수직 보간하는 수직 보간부(6)와, 상기 수직 보간된 색차신호(v)를 라인 조합하는 라인 멀티플렉서부(7)와, 상기 라인 멀티플렉서부(7)에서 출력된 색차신호(v)를 수평 보간처리하는 수평 보간부(8)와, 상기 지연부(2)와 수평 보간부(5)(8)에서 출력된 휘도 신호 및 색차신호를 R,G,B인호로 변환하는 디매트릭스(9)와, 상기 디매트릭스(9)에서 출력되는 색신호 데이타를 모니터의 비선형 특성 보상 함수에 근거하여 보상 처리한 영상 데이타를 출력하는 롬(ROM)(10)(11)(12)과, 엔코딩된 영상 데이타를 디코딩하여 상기 롬(10)에 전송특성계수를 공급하는 가변장부호디코더(13)(VLD;Variable Length Decoder)로 구성된다.

이와같이 구성된 VDP의 동작을 살펴보면, 멀티플렉서부(1)에서는 휘도신호(y)를 4:1로 조합하여 출력하고, 여기서 출력된 신호는 아래의 색차신호(u,v) 처리에 필요한 시간만큼 지연부(2)에서 지연하여 타이밍을 맞춰준 후 디매트릭스(9)에 입력되고, 색차신호(u)(v)는 각각 수직 보간부(3)(6)에서 수직 방향의 보간이 수행된 후 라인 멀티플렉서부(4)(7)에서 라인 조합된 다음 수직 보간부(5)(8)에서 각각 수직 방향의 보간이 수행되어 디매트릭스(9)에 입력된다.

디매트릭스(9)는 입력된 휘도 및 색차신호를 4:4:4이 포맷으로 만들어서 각각 R,G,B의 색신호를 출력하고, 여기서 출력된 색신호는 모니터의 비선형 특성 보상을 위해 각각의 롬(10)(11)(12)들에 입력된다.

롬(10)(11)(12)에는 제 2 도에 도시한 바와같이 전송 특성(Transfer Characteristic) 보상 함수 데이타가 저장되어 있는데, 이 보상 함수는 도면 제 3 도의 (가)에 나타낸 바와같이 모니터의 비선형 특설을 보상하기 위한 제 3 도의 (나)와같은 보상함수 데이타이다.

즉, 모니터의 비직선성에 의하여 데이타에 비례한 모니터의 밝기가 나타나지 않기 때문에 제 3 도의 (나)와같은 보상 함수에서 나타내는 곡선에 해당하는 디지탈 값을 롬(10)(11)(12)에 미리 저장하였다가 입력되는 영상 데이타에 따라 보상하여, 보상된 영상데이타(R',G',B'신호)를 생성하는데, MPEGII(동영상 압축전송규격)에서는 여러가지 형태의 전송특성을 정해 놓고 엔코더에서 보내주는 정보(전송특성계수)에 따라 데이타 보정을 하도록 하고 있다.

이러한 전송특성계수는 가변장디코더(13)에서 디코드하여 롬(10)(11)(12)의 상위 어드레스로 가해주고, 롬(10)(11)(12)의 하위 어드레스에는 상기 디매트릭스(9)의 출력인 R,G,B 데이타가 입력되게 하여, 제 2 도에 나타낸 바와같이 상위 어드레스로 보상함수의 군을 선택하고, 하위 어드레스로는 그 군에서의 영상 데이타에 대응하는 보상 데이타를 출력하도록 함으로써 비직선성을 보상한 영상 데이타(R',G',B')를 구하는 것이다.

제 1 도 및 제 2 도에서는 상위 8비트, 하위 8비트의 어드레스(0 → 255)를갖는 경우를 예로써 보이고 있다.

즉, 상위 8비트의 어드레스를 전송특성의 계수정보가 액세스하도록 하여 상위 8비트에 의해 적용될 보상함수의 영역을 할당받고, 그 영역에 저장된 보상된 값이 디매트릭스(9)로부터 입력되는 R,G,B데이타에 따라 출력되도록 한 것이다.

그런데, MPEGII의 전송특성의 계수영역중에서 8-255영역은 비워두고 있다.

따라서, 이 비워진 영역에 화면에 특수 효과를 줄 수 있는 미리 정의된 특정 곡선의 함수 데이타를 저장하여 실제 영상 데이타(R,G,B)에 특수 효과를 준 영상 데이타를 구한다.

영상 특수 효과를 주기위한 함수의 예를 도면 제 5 도의 (가),(나),(다)에 나타내었으며, 각 곡선에 대응하는 디지탈 값을 상기 롬(10)(11)(12)에 저장함으로써 상기한 바와같이 디매트릭스(9)와 디코더(13)에 의해 읽혀지는 영상 데이타의 특수 효과 처리가 자연스럽게 수행되는 것이다.

제 5 도의 (가)에 나타낸 영상 특수효과 함수는 화면 밝기를 실제 데이타와 역의 관계를 갖도록 함으로써, 밝은 화면은 어둡게, 어두운 화면은 밝게 나타나도록 하여 마치 사진의 네가티브 필름 영상을 보는듯한 특수 효과를 구현한다.

제 5 도의 (나)에 나타낸 영상 특수효과 함수는 이진화 특성으로서, 일정한 한(Ref) 이하에서는 일정한 값(V1)의 데이타로 어둡게 나타내고, 기준값(Ref) 이상에서는 일정한 값(V2)의 데이타로 밝게 나타내어 화면에 특수 효과를 준다.

제 5 도의 (다)에 나타낸 영상 특수효과 함수는 어떤 범위(Ref1-Ref)안에 들어오는 영상데이타는 일정한 값(V2)으로 밝게 나타내주고, 그 이외의 범위에 해당되는 영상 데이타는 일정한 값(V1)으로 어둡게 나타내 주는 특수 효과를 주는 것이다.

이와같은 영상 특수 효과 함수는 사용자가 임의로 구성하여 줄 수도 있는데, 도면 제 4 도는 이러한 본 발명의 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치의 블록구성을 도시하였다.

그 구성을 살펴보면, 사용자가 임의로 구성하는 영상 특수 효과 함수의 데이타를 입력하는 사용자 입력부(14)와, 상기 사용자 입력부(14)를 통해 입력된 특수효과 함수의 정보가 저장되는 영상효과 함수 메모리(15)와, 모니터 비직선성 보상을 위한 함수 데이타가 저장되고, 디코더(13)와 카운터(21)의 출력을 입력받아 보상 데이타를 출력하는 보상함수 메모리(16)와, 상기 영상효과 함수 메모리(15)의 출력 또는 상기 보상 함수 메모리(16)의 출력을 선택하여 R,G,B보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 공급하는 스위칭 전환부(17)와, 상기 스위칭 전환부(17)에서 선택된 메모리(16)의 출력 데이타와 메모리(17)의 출력 데이타가 저장되고, 디매트직스(9)에서 입력되는 데이타에 따라 모니터의 비직선성 보상 데이타 및 특수 효과 처리된 영상 데이타(R',G',B')를 각각 출력하는 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)와, 상기 보상 함수 메모리(16)와 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 어드레스를 공급하기 위한 카운터(21)와, 상기 카운터(21)에서 출력되는 데이타 또는 디매트릭스(9)에서 출력되는 R,G,B 데이타를 선택적으로 상기 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 각각 입력하는 R스위칭 전환부(22), G스위칭 전환부(23), B스위칭 전환부(24)로 구성된다.

상기한 구성에서, 상기 영상 효과 함수 메모리(15)는 사용자 입력부(14)로부터 입력되는 데이타를 자유롭게 저장하고 또한 갱신하며, 전원 오프시에도 데이타 유지가 가능하도록 EEPRON으로 구성하였고, 보상 함수 메모리(16)는 모니터의 비직선성을 보상하는 제 3 도의 (나)와같은 함수값이 저장되는 롬(ROM)으로 구성하고, 이 롬(ROM)의 상위 어드레스는 디코더(13)에서 전송특성 계수값으로 공급하며 하위 어드레스는 카운터(21)에서 공급하도록 하였고, 상기 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)는 보상 함수 데이타와 특수 효과 함수 데이타를 자유롭게 저장하고 또한 갱신하며, 전원 오프시에도 데이타 유지가 가능하도록 EEPROM으로 구성하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치에서 사용자가 정의하는 특수 효과 함수의 입력 및 저장 방법과, 이 함수에 의한 특수 효과 영상의 출력 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리모콘이나 키보드로 구성하는 사용자 입력부(14)를 이용해서 사용자가 제 5 도의 (가) 또는 (나) 또는 (다) 또는 임의의 영상 특수 효과 함수 데이타를 입력하여 이 특수 효과 데이타를 영상 효과 함수 메모리(15)에 저장한다.

그리고, 기존의 모니터 비직선성을 보상하기 위한 보상 함수 데이타는 상기한 바와같이 디코더(13)에서 보상 함수 메모리(16)의 상위 어드레스에 전송함수 계수값을 인가하고, 카운터(21)에서 카운트된 값을 하위 어드레스에 인가하여 저장시키고, 여기에 저장된 비직선성 보상 함수 데이타는 스위칭 전환부(17)를 메모리(16)측으로 전환시켜 R보상 및 효과 함수 메모리(18)와, G보상 및 효과 함수메모리(19)와, B보상 및 효과 함수 메모리(20)에 저장한다.

물론 이때, R스위칭 전환부(22)와, G스위칭 전환부(23)와, B스위칭 전환부(24)를 카운터(21)측으로 전환시켜 상기 각 메모리(18)(19)(20)들의 어드레스를 지정하도록 한다.

이와같은 상태에서 특수 효과 처리를 하지 않은 일반 영상을 출력하고자 하는 경우에는, 상기 각각의 스위칭 전환부(22)(23)(24)를 디매트릭스(9)측으로 전환시켜 줌으로써 디매트릭스(9)에서 출력되는 R,G,B영상 데이타가 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 인가되도록 하여 상기 저장된 모니터 비직선성 보상 데이타(R',G',B')를 출력시킨다.

그리고, 특수 효과 처리를 원할 경우에는 스위칭 전환부(17)를 영상 효과 함수 메모리(5)측으로 전환시켜 사용자가 입력한 데이타를 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 저장시켜 디매트릭스(9)의 출력 영상 데이타에 해당하는 특수 효과 처리된 영상 데이타(R',G',B')를 출력시킨다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치에 의하면 모니터 화면에 표시되는 영상에 임의의 특수 효과 처리를 실행하여 시청할 수 있고, 다양한 형태로 벼조된 영상을 구성할 수 있으며, 임의 화상 처리와 구성, 편집 등에도 유용하게 활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

제 1 도는 HDTV의 VDP부 회로 구성을 나타낸 블록 구성도

제 2 도는 상기 VDP부의 전송 특성화부의 롬에 저장된 데이타

제 3 도의 (가),(나)는 모니터 특성과 보상 특성 함수의 그래프

제 4 도는 본 발명의 특수 효과 처리 장치의 블록 구성도

제 5 도의 (가),(나),(다)는 본 발명의 특수 효과 처리 함수의 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 ; 디매트릭스 10,11,12 ; 롬(ROM)

15 ; 영상효과 함수 메모리 16 ; 보상함수 메모리

17 ; 스위칭 전환부

18,19,20 ; 보상 및 영상효과 함수 메모리 21 ; 카운터

22,23,24 ; 스위칭 전환부

Claims

휘도 및 색차신호(Y,U,V)로부터 색신호(R,G,B)를 구성하여 출력하는 디매트릭스(9)와, 상기 디매트릭스(9)에서 출력되는 색신호 데이타를 미리 저장된 비직선성 보상 데이타로 보상하고, 임의로 설정한 함수 데이타로 특수 효과 처리한 영상 데이타로 변환하여 출력하는 롬(ROM)(10)(11)(12)과, 엔코딩된 영상 데이타를 디코딩하여 상기 롬(10)에 비직선성 보상을 위한 전송특성계수를 공급하는 디코터(13)(VLD)로 구성된 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 롬(10)111)(12)에 저항되는 영상 특수 효과 함수 데이타는 화면 밝기를 반전시키는 데이타로 저장하여 효과 처리함을 특징으로 하는 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 롬(10)(11)(12)에 저장되는 영상 특수 효과 함수 데이타는, 일정한 값을 기준으로하여 흑레벨 또는 백 레일로 영상의 밝기를 결정하는 2진 특성으로 효과 처리하는 데이타로 저장함을 특징으로 하는 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 롬(10)(11)(12)에 저장되는 영상 특수 효과 함수 데이타는, 일정한 범위를 기준으로 하여, 이 설정된 범위 이내의 데이타와 그 이외의 데이타에 대해 흑레벨 또는 백 레벨로 영상의 밝기를 결정하는 특성으로 효과처리하는 데이타로 저장함을 특징으로 하는 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리 장치.
사용자가 임의로 구성하는 영상 특수 효과 함수의 데이타를 입력하는 사용자 입력부(14)와, 상기 사용자 입력부(14)를 통해 입력된 특수효과 함수의 정보가 저장되는 영상효과 함수 메모리(15)와, 모니터 비직선성 보상을 위한 함수 데이타가 저장되고, 디코더(13)와 카운터(21)의 출력을 입력받아 보상 데이타를 출력하는 보상함수 메모리(16)와, 상기 영상효과 함수 메모리(15)의 출력 또는 상기 보상 함수 메모리(16)의 출력을 선택하여 R,G,B보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 공급하는 스위칭 전환부(17)와, 상기 스위칭 전환부(17)에서 선택된 메모리(16)의 출력 데이타와 메모리(17)의 출력 데이타가 저장되고, 디매트릭스(9)에서 입력되는 데이타에 따라 모니터의 비직선성 보상 데이타 및 특수효과 처리된 영상 데이타(R',G',B')를 각각 출력하는 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)와, 상기 보상 함수 메모리(16)와 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 어드레스를 공급하기 위한 카운터(21)와, 상기 카운터(21)에서 출력되는 데이타 또는 디매트릭스(9)에서 출력되는 R,G,B 데이타를 선택적으로 상기 보상 및 효과 함수 메모리(18)(19)(20)에 각각 입력하는 R스위칭 전환부(22), G스위칭 전환부(23), B스위징 전환부(24)로 구성된 고선명 티브이 수상기(HDTV)의 영상 특수 효과 처리장치.