KR100348345B1

KR100348345B1 - Apparatus for converting image scanning method

Info

Publication number: KR100348345B1
Application number: KR1020000025128A
Authority: KR
Inventors: 이승현; 손광철; 채호병; 신강호
Original assignee: 이승현
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2002-08-10
Also published as: KR20010103522A

Abstract

본 발명은 영상 스캔 방식 변환 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 컴퓨터의 비디오 카드(통상 VGA 카드)에서 나오는 비비월주사(non-interace, progressive) 방식의 신호를 일반 TV에서 적용되는 비월 주사(interace) 방식의 신호로 변환하여 이를 컴퓨터 모니터에 디스플레이 시키며 모니터에 디스플레이 된 3차원 실시간 영상을 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경을 통하여 3차원 영상의 감상을 가능하게 하는 영상 스캔 방식 변환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for converting an image scan method, and more particularly, an interlaced scan method in which a non-interace progressive signal from a computer video card (normally a VGA card) is applied to a general television. The present invention relates to an image scanning method converting apparatus which converts a signal into a signal and displays the same on a computer monitor, and enables the 3D image to be viewed through the shutter glasses for viewing the 3D image content.

본 발명의 영상 스캔 방식 변환 장치는 컴퓨터 비디오 카드에서 나오는 동기 신호와 픽셀 신호를 분리하는 비디오 카드 신호 분리부, 비디오 카드 신호 분리부로부터 동기 신호를 입력받아 이를 일반 TV 동기 신호의 타이밍(timing)에 맞추어진 동기 신호로 변경하는 타이밍 제어부, 타이밍 제어부에 의해 만들어진 동기 신호와 비디오 카드 신호 분리부로부터 출력되는 픽셀 신호를 입력받아서 입력된 동기 신호를 TV 동기 신호의 규격에 맞게 조작하며, 픽셀 신호를 조작된 동기 신호와 합성한 후 비월 주사 방식의 신호로 변환시켜 컴퓨터 모니터로 출력시키는 스캔 방식 변환부, 스캔 방식 변환부로부터 조작된 동기 신호를 검출하여 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경으로 출력시키는 3D 안경 동기 신호 검출부를 포함함을 그 특징으로 한다.The apparatus for converting an image scanning method according to the present invention receives a synchronization signal from a video card signal separation unit for separating a synchronization signal and a pixel signal from a computer video card and a video card signal separation unit, and converts the synchronization signal to a timing of a general TV synchronization signal. Timing control unit for changing to the synchronized signal, the synchronization signal made by the timing control unit and the pixel signal output from the video card signal separation unit are input, and the input synchronization signal is operated in accordance with the standard of the TV synchronization signal, and the pixel signal is manipulated. 3D glasses synchronization unit which synthesizes the synchronized signals and converts them into interlaced scanning signals and outputs them to a computer monitor and detects the operated synchronization signals from the scanning conversion unit and outputs them to the shutter glasses for viewing 3D image contents. And a signal detector.

Description

Apparatus for converting image scanning method

최근들어 영상 디스플레이 기술에 있어서 사용자에게 실감나는 영상을 제공하기 위한 여러 신기술들이 쏟아지고 있으며 3차원 디스플레이는 그 일환으로서 이는 인간의 양안에 실제 감지되는 것은 3차원인데 현재 대다수의 디스플레이 기기는 2차원 방식이며 2차원상에서 피사체의 입체감을 표현하는 방식은 한계가 있기 때문에 3차원의 실세계를 그대로 3차원적으로 표현해주는 3차원 디스플레이에 관한 여러 연구가 이루어지고 있으며 3차원 디스플레이에 대한 기술은 영상 디스플레이 기술분야에서 가장 각광받는 기술의 하나로 인식되고 있다.Recently, a number of new technologies are being poured into the image display technology to provide a realistic image to the user, and the three-dimensional display is a part of it, which is actually perceived by both human eyes in three dimensions. Since the method of expressing the three-dimensional feeling of a subject in two dimensions is limited, various researches have been conducted on the three-dimensional display that expresses the three-dimensional real world in three dimensions as it is. It is recognized as one of the most prominent technologies in the world.

스테레오 스코픽(stereo scopic) 3차원 디스플레이의 기본원리는 하나의 물체에 좌우의 눈이 다른 방향에서 피사체를 봄으로써 생기는 좌우망막상의 공간적인 차이(양안시차)의 효과를 이용하여 구현되며 그 상세한 구현원리는 3차원 영상 처리에 관한 많은 서적들에 제시되어 있으므로 여기서는 간략히 설명한다.The basic principle of stereoscopic three-dimensional display is realized by using the effect of spatial difference (binocular disparity) on the left and right retina caused by the left and right eyes looking at the subject in different directions on one object. Is presented in many books on three-dimensional image processing, which is briefly described here.

3차원 영상의 재현은 위에서 언급한 효과에 의거하여 양안시차를 갖는 두 장의 2차원화상을 좌안(左眼)과 우안(右眼)에 각각 분리, 제시함으로써 오행(奧行)감(깊이의 거리감)을 느낄 수 있는 3차원 영상의 재현이 가능하다.The reproduction of three-dimensional images is based on the above-mentioned effects. The two-dimensional images with binocular disparity are separated and presented to the left eye and the right eye, respectively. It is possible to reproduce 3D images with).

현재 가장 널리 사용되고 있는 스테레오 스코픽 3차원 디스플레이 기기로는 시분할 입체 TV가 있는데 이는 양안시차를 갖는 좌우 화상을 순차적으로 절환하여 양안에 제시하고 좌우 화상의 수직 동기 신호(vertical synchronization signal, VSYNC)에 맞추어 액정 셔터를 개폐하는 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경을 통하여 디스플레이 시키는 기기로서 NTSC 방식의 경우 좌우 영상 각각은 30Hz 단위로 디스플레이 된다. 이렇게 좌우 화상을 순차적으로 디스플레이 시키는 이유는 위에서 언급한 양안시차의 원리에 의해 입체감을 느낄 수 있는 영상의 제시는 비월 주사 방식만으로 가능하기 때문이다.Currently, the most widely used stereoscopic 3D display device is a time-division stereoscopic TV, which displays the left and right images having binocular disparity sequentially and presents them in both eyes, and in accordance with the vertical synchronization signal (VSYNC) of the left and right images. The device is displayed through shutter glasses for viewing and opening 3D image contents. The NTSC system displays the left and right images in units of 30 Hz. The reason for displaying the left and right images sequentially is that the presentation of an image that can feel a three-dimensional effect based on the principle of binocular disparity mentioned above is possible only by the interlaced scanning method.

그런데 요즘의 추세는 매체로서의 컴퓨터의 활용도가 높아지면서 기존의 TV만이 아닌 컴퓨터 모니터의 이용도 급격히 증가하는 추세에 있어 3차원 그래픽 영상(이는 대부분 실시간 자연 영상이 아닌 인간이 컴퓨터 그래픽 기술 등으로 인위적으로 디자인한 것을 보여주는 영상이며 반드시 시분할일 필요는 없다)의 감상은 대부분 컴퓨터 모니터를 이용하여 이루어지고 있으며 컴퓨터 자체가 필수 가전화되는 추세에 따라 스테레오 스코픽 방식의 3차원 영상(실시간 3차원 자연 영상)의 감상도 위에서 언급한 시분할 입체 TV만이 아닌 컴퓨터 모니터를 통하여 감상할 수 있도록 하는 필요성이 높아지고 있다.However, the trend of these days is that as the utilization of computer as a medium increases, the use of computer monitors, not just conventional TVs, is rapidly increasing. Most of the viewing is done using a computer monitor, and the stereoscopic 3D image (real time 3D natural image) is performed according to the trend that the computer itself is essential. The necessity for viewing can be viewed through a computer monitor as well as the time-division stereoscopic TV mentioned above.

그러나 현재의 컴퓨터 모니터를 이용하여 스테레오 스코픽 방식의 3차원 영상의 감상은 다음과 같은 문제점을 지니게 된다.However, viewing stereoscopic 3D images using current computer monitors has the following problems.

모니터를 통해 스테레오 스코픽 방식의 3차원 영상을 감상하려면 비월 주사 방식이 지원되는 비디오 카드를 사용하여야 하나 현재의 컴퓨터의 비디오 카드는 거의 모두 고해상/고화질 디스플레이를 위하여 비비월 주사 방식(프로그래시브 주사 방식)의 영상을 제공하기 때문에 좌우 화상을 번갈아 디스플레이 시킴으로써(비월 주사 방식으로써) 구현 가능한 스테레오 스코픽 방식의 3차원 영상의 감상이 원시적으로 불가능하여 스테레오 스코픽 방식의 3차원 영상의 감상은 위에서 말한 장비들을 갖추어야 가능하고 현실적으로 이러한 장비들은 아직은 구입하기에 고가이다.In order to enjoy stereoscopic 3D video on a monitor, a video card that supports interlaced scanning should be used. However, most video cards of today's computers use interlaced scanning (progressive scanning) for high resolution / high definition displays. Because stereoscopic 3D video is not possible to view stereoscopic 3D video that can be realized by alternately displaying left and right images (interlaced scanning method), stereoscopic 3D video must be equipped with the above-mentioned equipment. Possible and realistic, these devices are still expensive to purchase.

따라서 본 발명은 상기와 같은 필요성 및 문제점에 의거하여 창안된 것으로 본 발명의 목적은 컴퓨터의 비디오 카드(통상 VGA 카드)에서 나오는 비비월주사(non-interace) 방식의 신호를 일반 TV에서 적용되는 비월 주사(interace) 방식의 신호로 변환하여 컴퓨터 모니터에 디스플레이 시키며 모니터에 디스플레이 된 스테레오 스코픽 방식의 3차원 실시간 영상을 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경을 통하여 감상을 가능하게 하는 영상의 스캔 방식 변환 장치를 제공함에 있다.Therefore, the present invention was created based on the above necessities and problems, and an object of the present invention is to interleave non-interace signal from a computer video card (normally a VGA card) applied to a general TV. Provides a scan type conversion device that converts a scan signal to a computer monitor and displays the stereoscopic 3D real-time image displayed on the monitor through shutter glasses for viewing 3D image content. Is in.

도 1은 본 발명의 구성도이다.1 is a block diagram of the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 스캔 방식 변환 장치는 컴퓨터 비디오 카드에서 나오는 비비월 주사 방식의 동기 신호와 픽셀 신호를 분리하는 비디오 카드 신호 분리부, 비디오 카드 신호 분리부로부터 동기 신호를 입력받아 이를 일반 TV 동기 신호의 타이밍(timing)에 맞추어진 동기 신호로 변환하는 타이밍 제어부, 타이밍 제어부에 의해 만들어진 동기 신호와 비디오 카드 신호 분리부로부터 출력되는 픽셀 신호를 입력받아서 입력된 동기 신호를 TV 동기 신호의 규격에 맞게 조작하며, 픽셀 신호를 조작된 동기 신호와 합성시켜 합성 영상 신호를 만들어 이를 컴퓨터 모니터로 출력시키는 스캔 방식 변환부, 스캔 방식 변환부로부터 조작된 동기 신호를 검출하여 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경으로 출력시키는 3차원 안경 동기 신호 검출부를 포함함을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the image scanning type conversion apparatus of the present invention provides a synchronization signal from a video card signal separation unit and a video card signal separation unit for separating the interlaced scanning synchronization signal and pixel signal from the computer video card. A timing control unit which receives the input signal and converts it into a synchronization signal that is set according to the timing of the general TV synchronization signal, and receives the synchronization signal generated by the timing control unit and the pixel signal output from the video card signal separation unit and converts the input synchronization signal to the TV. It operates in accordance with the standard of the synchronous signal, and combines the pixel signal with the manipulated synchronous signal to produce a composite image signal and outputs it to a computer monitor. Synchronized 3D Glasses with Shutter Glasses for Content Appreciation And a signal detector.

이하 본 발명의 실시 양태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

비디오 카드 신호 분리부(10)는 컴퓨터의 비디오 카드(미도시)로부터 출력되는 동기 신호와 픽셀 신호(인간의 눈에 보이는 영상 신호)가 합성된 합성 신호를 입력받아 동기 신호와 픽셀 신호를 분리시키는 부분으로서 분리의 방법은 필터를 이용하여 각 신호의 주파수 대역에 해당하는 신호를 각각 분리해내는 방법 등 여러 가지 방법이 이미 제시되어 있으므로 본 명세서에서는 분리 방법에 대한 설명을 생략한다.The video card signal separator 10 receives a synthesized signal obtained by synthesizing a sync signal outputted from a video card (not shown) of a computer and a pixel signal (a video signal visible to a human eye) to separate the sync signal from the pixel signal. As a method of separation as a part, various methods such as a method of separating the signals corresponding to the frequency bands of the respective signals by using a filter have already been presented, and thus, a description of the separation method is omitted here.

타이밍 제어부(20)는 비디오 카드 신호 분리부(10)로부터 동기 신호를 입력받아 이를 일반 TV 동기 신호의 타이밍(timing)에 맞추어진 동기 신호로 변환시키는 부분인데 통상 비디오 카드에서 나오는 동기 신호의 타이밍 규격은 TV 동기 신호의 타이밍 규격과 거의 비슷하기 때문에 비디오 카드에서 나오는 동기 신호에 포함된 수직/수평 블랭킹 펄스간 타이밍을 일반 TV 동기 신호의 타이밍 규격에 맞게 지연시켜 일반 TV 동기 신호의 타이밍에 맞춘 동기 신호로 변환시킨다.The timing controller 20 receives a synchronization signal from the video card signal separator 10 and converts the synchronization signal into a synchronization signal matched with a timing of a general TV synchronization signal. Is almost the same as the timing specification of the TV sync signal, the delay time between vertical / horizontal blanking pulses included in the sync signal from the video card is matched to the timing specification of the general TV sync signal so that the sync signal matches the timing of the general TV sync signal. To.

스캔 방식 변환부(30)는 타이밍 제어부(20)에 의해 변환된 동기 신호를 입력받아 이를 일반 TV 동기 신호의 규격에 맞게 조작함으로써 비월 주사 방식의 동기 신호로 변환시키며, 비디오 카드 신호 분리부(10)로부터 출력되는 픽셀 신호를 입력받아 이 신호를 상기한 조작된 동기 신호와 합성하여 합성 영상 신호를 만든 후 이 신호를 컴퓨터 모니터로 출력시키는 역할을 하는 부분으로서 타이밍 제어부(20)에 의해 만들어진 동기 신호는 타이밍 측면에서만 일반 TV 동기 신호와 일치할 뿐 아직은 비비월 주사의 형태를 갖추고 있으므로 이를 비월 주사 방식으로 변환시켜야 한다. 비월 주사 스캔의 형태를 가진 일반 TV의 동기 신호는 수직 블랭킹 펄스(vertical blanking pulse) 구간내에 톱니파 펄스(serration pulse)와 톱니파 펄스 전후로 동기화 펄스(equalization pulse)를 가지고 있는데 홀수 필드(odd field)와 짝수 필드(even field)에 각각 해당하는 톱니파 펄스와 동기화 펄스의 타이밍 규격이 다소 차이가 난다. 그 구체적인 타이밍 규격은 TV 신호의 규격을 설명해 놓은 여러 문헌이 있으므로 여기서는 언급을 생략한다.The scan method converting unit 30 receives the sync signal converted by the timing controller 20 and converts it into an interlaced scanning sync signal by manipulating the sync signal according to the standard of the general TV sync signal, and the video card signal separator 10 A synchronizing signal produced by the timing controller 20 as a part which receives a pixel signal outputted from the input signal) and synthesizes the signal with the above-described manipulated synchronizing signal to produce a composite image signal, and then outputs the signal to a computer monitor. Since the timing coincides with the general TV sync signal only in terms of timing, it still has a form of interlaced scanning, so it must be converted to interlaced scanning. Synchronous signals in general TVs in the form of interlaced scan scans have a serration pulse and an equalization pulse before and after the sawtooth pulse within the vertical blanking pulse interval, which is odd with the odd field. The timing specifications of the sawtooth pulse and the synchronization pulse respectively corresponding to the fields differ slightly. The specific timing standard is omitted here because there are several documents that describe the standard of the TV signal.

타이밍 제어부(20)로부터 나오는 동기 신호는 이러한 톱니파 펄스와 동기화 펄스가 없이 단순히 수직 블랭킹 펄스로만 제시되어 있기 때문에 비월 주사 방식으로의 변환 조작이 필요한데 비월 주사 방식으로 변환시키는 방식은 스캔 방식 변환부(30)내에 수직 블랭킹 펄스 카운터(미도시)를 설정하여 타이밍 제어부(20)로부터 입력되는 동기 신호로부터 수직 블랭킹 펄스가 감지될 때마다 카운터를 하나씩 증가시킨다. 카운터의 결과가 홀수이면 홀수 필드(odd field), 짝수이면 짝수필드(even field)로 간주하여 입력되는 동기 신호를 홀수 필드 부분, 짝수 필드 부분, 홀수 필드 부분, 짝수 필드 부분··· 의 순서로 규정한 후 각 동기 신호의 수직 블랭킹 펄스 구간에 홀수 필드 부분에 해당하는 톱니파 펄스와 동기화 펄스, 짝수 필드 부분에 해당하는 톱니파 펄스와 동기화 펄스를 각각 합성하여 합성 동기 신호(일반 TV의 합성 동기 신호에 해당)를 만들어 내고 이 합성 동기 신호에 비디오 카드 신호 분리부(10)로부터 입력받은 픽셀 신호를 합성하여 합성 영상 신호(composite video signal)를 만들어 내어 이를 모니터에 디스플레이 시키게 된다.Since the synchronization signal from the timing controller 20 is presented only as a vertical blanking pulse without the sawtooth pulse and the synchronization pulse, a conversion operation to the interlaced scanning method is required. ), A vertical blanking pulse counter (not shown) is set to increase the counter by one each time a vertical blanking pulse is detected from the synchronization signal input from the timing controller 20. If the result of the counter is odd, it is regarded as an odd field and if it is even, the input signal is regarded as an odd field part, an even field part, an odd field part, and an even field part. After the definition, the synthesized synchronizing signal (synthesis synchronizing signal of general TV) is synthesized by synthesizing the sawtooth pulse corresponding to the odd field part and the synchronizing pulse and the even field part to the vertical blanking pulse section of each synchronizing signal Corresponding) to synthesize the pixel signal input from the video card signal separation unit 10 to the composite synchronization signal to produce a composite video signal and display it on the monitor.

3차원 안경 동기 신호 검출부(40)는 스캔 방식 변환부(30)로부터 합성 동기 신호를 입력받아 수직 동기 신호를 검출하여 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경으로 출력시키는 부분으로서 3차원 영상 컨텐츠 감상용 셔터 안경은 검출된 수직 동기 신호에 동기되어 좌우 액정 셔터를 번갈아 개폐하며 이를 이용하여 모니터에 디스플레이 되는 3차원 실시간 영상을 감상할 수 있다.The 3D glasses synchronization signal detector 40 receives the synthesized synchronization signal from the scan method converting unit 30 and detects the vertical synchronization signal and outputs it to the shutter glasses for viewing 3D image content. The left and right liquid crystal shutters are alternately opened and closed in synchronization with the detected vertical synchronizing signal, and the 3D real time image displayed on the monitor can be viewed.

본 발명을 이용하면 다음과 같은 효과가 있다.Use of the present invention has the following effects.

현재 대부분의 컴퓨터의 비디오 카드는 비비월 주사 방식으로 영상을 제공하기 때문에 3차원 실시간 영상의 디스플레이 수단으로써 이미 보급률이 제고된 컴퓨터 모니터를 사용하여 본 발명의 장치만 구비하면 3차원 실시간 자연 영상을 용이하게 감상할 수 있어 종래 고가의 기기를 갖추어야만 3차원 실시간 영상을 감상할 수 있는 비효율점을 극복할 수 있으며 컴퓨터 활용의 확장 추세에 부응할 수 있다.At present, since most computer video cards provide images by interlaced scanning method, it is easy to provide 3D real-time natural images by using the computer monitor of the present invention using a computer monitor, which has already increased the penetration rate as a means of displaying 3D real-time images. Because it can be easily viewed, it is possible to overcome the inefficiency of viewing 3D real-time video only with expensive devices, and to meet the expansion trend of computer utilization.

Claims

A video card signal separator for separating a non-interace sync signal and a pixel signal output from a computer video card;

A timing controller which receives the sync signal from the video card signal separator and converts the sync signal into a sync signal matched to a timing of a general TV sync signal;

Receiving the synchronization signal converted by the timing controller and the pixel signal output from the video card signal separation unit, and converting the converted synchronization signal to the interlaced scanning type synchronization signal by manipulating the standard synchronization signal in accordance with a standard; A scan type conversion unit for synthesizing the pixel signal with the manipulated synchronization signal to generate a synthesized video signal and outputting the synthesized video signal to a computer monitor;

3D glasses synchronization which receives the manipulated synchronization signal from the scan type conversion unit, detects a vertical synchronization signal, and outputs the vertical synchronization signal to shutter glasses for viewing 3D image contents so that the composite image signal presented to the monitor can be viewed. An image scanning method conversion apparatus comprising a signal detector.