KR100385975B1

KR100385975B1 - 비디오 포맷 변환장치 및 방법

Info

Publication number: KR100385975B1
Application number: KR10-2000-0048991A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2003-06-02
Also published as: KR20020015862A; AU2811301A; AU770732B2

Abstract

본 발명은 입력되는 비디오 신호의 포맷에 관계없이 디스플레이 포맷으로 변환할 수 있는 비디오 포맷 변환 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 장치는, 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터의 포맷에 관계없이 수신할 수 있도록, 비디오 디코더와 인터페이스하는 인터페이스 모듈;비월주사 포맷으로 구성된 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터와 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터에 대응되는 움직임 검출정보를 저장하는 메모리; 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터가 표준 화질급이고, 상기 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 고화질급일 때, 인터페이스 모듈로부터 전송되는 비디오 데이터를 소정의 표준 화질 급의 비월주사 포맷으로 변환하여 메모리로 전송하는 제 1 포맷 변환부 및 메모리에 저장되어 있는 비디오 데이터와 움직임 검출정보를 이용하여 메모리로부터 전송되는 비디오 데이터를 순차주사 포맷으로 변환하는 비월주사/순차주사 변환 모듈; 인터페이스 모듈 또는 비월주사/순차주사 변환 모듈로부터 전송되는 비디오 데이터의 포맷을 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷으로 변환하는 제 2 포맷 변환부; 포맷 변환에 필요한 타이밍 신호를 제공하는 디스플레이 처리 모듈을 포함한다. 따라서, 설계자는 인가되는 비디오 신호의 포맷에 구애받지 않고 다양한 디스플레이 장치를 방송 수신기에 채용할 수 있다.

Description

비디오 포맷 변환장치 및 방법{Apparatus for converting video format and method thereof}

본 발명은 비디오 포맷 변환장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, MPEG(Moving Picture Experts Group, 이하 MPEG라고 약함) 디코더와 같은 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기에 있어서 입력되는 비디오 데이터의 포맷에 관계없이 설정된 디스플레이 포맷으로 변환하기 위한 비디오 포맷 변환장치 및 방법에 관한 것이다.

MPEG 디코더는 압축된 형태로 수신되는 비디오신호를 복호화하는 역할을 수행하는 것이다. 이러한 MPEG 디코더를 채용한 방송 수신기의 예로는 고화질 텔레비전(High-Definition TeleVision, HDTV)과 같은 디지털 방송 수신기(Digital Broadcasting Receiver)를 들 수 있다.

이러한 디지털 방송 수신기의 디스플레이 장치는 CRT(Cathod Ray Tube)에서 액정, PDP(Plasma Display Panel), DMD(Direction of Minimum Distortion), FLCD(Ferro-Electric liquid crystal Display) 등의 평판 디스플레이장치로 교체되고 있는 추세이다. 그러나, 이들은 고정된 화소 수를 갖기 때문에 다양한 해상도를 갖는 비디오 데이터에 적응적으로 대응할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 디지털 방송 수신기에 있어서 원래의 화질을 손상시키지 않으면서 디스플레이 장치에 설정되어 있는 해상도로 변환해주는 포맷 변환장치(format converter)의 채용이 필수적으로 요구되고 있다.

그러나, 현재 제안되고 있는 포맷 변환장치는, 미국 ATSC(Advanced Television System Committee, 이하 ATSC라고 약함) 규격에서 정하고 있는 디지털 텔레비전 표준 신호만을 고려하여 설계되어 있다. 따라서, ATSC규격 이외의 방송(예를 들어 PAL)신호를 공급하는 지역에서는 정상적인 포맷 변환이 이루어지지 않는다. 그러므로, ATSC 규격 이외의 방송신호 공급 지역에는 해당 지역에 적합한 포맷 변환장치를 채용한 디지털 방송 수신기를 별도로 제작하여 공급하여야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 입력되는 비디오 신호의 포맷에 관계없이 디스플레이 포맷으로 변경할 수 있는 비디오 포맷 변환 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, ATSC 규격에서 정하고 있는 표준 화질(SD) 및 고화질(HD) 급 비디오 데이터 뿐 아니라 ATSC 규격이외의 방송(예를 들어 PAL)신호에 따른 표준 화질 및 고화질 급 비디오 데이터를 설정된 디스플레이 포맷으로 변경할 수 있는 비디오 포맷 변환 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환장치의 기능 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 비월주사/순차주사 변환부의 상세 블록도이다.

도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 처리부의 상세 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환방법의 동작 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101:MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈 103:제어 유니트

105:스위치 107:제 1 포맷 변환부

109:메모리 제어 유니트 111:SDRAM

113:비월주사/순차주사 변환 모듈(IPC) 115:제 2 포맷 변환부

117:디스플레이 처리 모듈

본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는, 인가되는 비디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기의 비디오 포맷 변환 장치에 있어서, 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터의 포맷에 관계없이 수신할 수 있도록, 비디오 디코더와 인터페이스하는 인터페이스 모듈;비월주사 포맷으로 구성된 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터와 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터에 대응되는 움직임 검출정보를 저장하는 메모리; 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터가 표준 화질급이고, 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 고 화질급일 때, 인터페이스 모듈로부터 전송되는 비디오 데이터를 소정의 표준 화질 급의 비월주사 포맷으로 변환하여 메모리로 전송하는 제 1 포맷 변환부; 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터가 표준 화질 급이고 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 고 화질급일 때, 메모리에 저장되어 있는 비디오 데이터와 움직임 검출정보를 이용하여 메모리로부터 전송되는 비디오 데이터를 순차주사 포맷으로 변환하는 비월주사/순차주사 변환 모듈; 인터페이스 모듈 또는 비월주사/순차주사 변환 모듈로부터 전송되는 비디오 데이터의 포맷을 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷으로 변환하는 제 2 포맷 변환부; 디스플레이 포맷과 인터페이스 모듈을 통해 수신되는 비디오 데이터의 포맷에 따라 인터페이스 모듈, 제 1 포맷 변환부, 비월주사/순차주사 변환 모듈, 제 2 포맷 변환부의 동작에 필요한 타이밍 신호를 제공하는 디스플레이 처리 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 비디오 포맷 변환장치는, 수신되는 비디오 데이터 포맷과 디스플레이 포맷에 따라 인터페이스 모듈로부터 전송되는 비디오 데이터를 제 1 포맷 변환부와 제 2 포맷 변환부로 선택적으로 전송하는 스위치; 수신되는 비디오 데이터의 포맷과 디스플레이 포맷에 따라 스위치의 동작을 제어하는 제어 유니트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 비디오 디코더로부터 수신할 수 있는 비디오 데이터는 ATSC(Advanced Television System Committee) 규격에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터와 ATSC규격 이외의 방송신호에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터를 모두 포함하고, 디스플레이 포맷은 방송 수신기에 설치되는 디스플레이 장치의 디스플레이 해상도에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 인가되는 비디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기의 비디오 포맷 변환 방법에 있어서, (a)비디오 디코더로부터 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급인지 고화질 급인지를 판단하는 단계;(b) 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급이면, 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 표준 화질 급인지 고화질 급인지를 판단하는 단계;(c) 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급이고, 디스플레이 포맷이 고 화질 급이면 수신되는 비디오 데이터를 소정의 표준 화질 급 비월 주사 포맷으로 변환시킨 뒤, 얻어진 움직임 검출 정보와 소정의 표준 화질 급 비월 주사 포맷 데이터를 이용하여 순차주사 포맷으로 변환시키는 단계;(d) 순차주사 포맷으로 변환된 비디오 데이터를 설정된 디스플레이 포맷으로 변환시켜 출력하는 단계;(e) 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 고화질 급이고 디스플레이 포맷이 표준 화질 급이면, 수신되는 비디오 데이터를 설정된 디스플레이 포맷으로 변환시켜 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환장치의 기능 블록도로서, MPEG 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기에 적용한 예이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환장치는, MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101), 제어 유니트(103), 스위치(105), 제 1 포맷 변환부(107), 메모리 제어 유니트(109), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory, 이하 SDRAM이라 약함)(111), 비월 주사/순차 주사 변환 모듈(Interlace/progressive converter, 이하 IPC라고 약함)(113), 제 2 포맷 변환부(115), 디스플레이 처리 모듈(117)로 구성된다.

MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)은 미 도시된 MPEG 비디오 디코더로부터 디코딩되어 전송되는 비디오 데이터를 수신하여 다음 단에 전송할 수 있도록 MPEG 비디오 디코더와 상호 인터페이스하는 것이다. 수신 가능한 비디오 데이터는 ATSC규격에서 정의하고 있는 표준 화질(Standard Definition, 이하 SD라고 약함) 급 포맷을 갖춘 것이건 고화질(High Definition, 이하 HD라고 약함) 급 포맷을 갖춘 것이건 ATSC규격 이외의 SD 또는 HD급 포맷을 갖춘 것이건 관계없이 수신할 수 있다.

즉, MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)은, 먼저, 디스플레이 처리 모듈(117)로부터 전송되는 디스플레이 포맷 규격에 맞는 수평 동기신호(Hsync)와 수직 동기신호(Vsync) 및 필드 정보(field)를 토대로 한 수평 동기신호(Hsync)와 필드 정보(field)를 미 도시된 MPEG 비디오 디코더로 전송한다. 이에 따라 MPEG 비디오 디코더(미 도시됨)로부터 전송되는 비디오 데이터와 그에 대응되는 헤더 정보를 수신한다.

이 때, 수신 가능한 비디오 데이터는 상술한 바와 같이 포맷이 정해져 있지 않으므로, PAL(Phase Alternation by Line)방송방식에 따른 720*576i, 720*288p와 ATSC 규격에 따른 720*480i와 같은 SD급 포맷을 갖는 비디오 데이터가 될 수 있다. 여기서 i는 비월주사(interlace)를 의미하고, p는 순차주사(progressive)를 의미한다. 또한, PAL방송방식에 따른 720*576p와 ATSC규격에 따른 1920*1080i와 같은 HD급 포맷을 갖는 비디오 데이터가 될 수도 있다.

그리고, 수신되는 비디오 데이터는 YUV가 4:2:0이거나 4:2:2인 포맷으로 구성된다. 헤더 정보에는 현재 전송되는 비디오 데이터의 포맷에 대한 정보가 존재한다. 이 헤더 정보는 수신되는 비디오 데이터와 동일한 경로를 통해 비트 스트림 형태로 수신된다.

상술한 비디오 데이터, 헤더 정보를 포함한 데이터가 미 도시된 MPEG 비디오 디코더로부터 수신되면, MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)은 헤더 분리부(101_1)에서 비디오 데이터와 헤더 정보를 분리한다. 헤더 디코더(101_2)는 헤더 분리부(101_1)에서 분리되어 전송되는 헤더 정보를 디코딩하고 레지스터링(registering)한다. 레지스터링된 헤더 정보는 제어 유니트(103)로 전송된다.

한편, 헤더 분리부(101_1)에서 분리된 비디오 데이터는 YUV포맷으로 구성된 유효 데이터(active data)이다. MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)은 이 비디오 데이터를 디스플레이 처리 모듈(117)로부터 전송된 동기신호와 필드 정보를 토대로 버퍼링한 뒤, 스위치(105)로 전송한다. 비디오 데이터에 대한 버퍼링은 미 도시된 MPEG 비디오 디코더와 MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)간의 비동기를 해결하기 위한 것이다. 즉, MPEG 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터를 디스플레이 포맷에 동기되도록 버퍼링한다.

제어 유니트(103)는 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환장치의 전 기능을 제어하기 위한 것으로, 레지스터링 기능과 동작에 필요한 싱크신호를 발생하는 기능 등이 구비되어 있다. 특히, MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)로부터 전송되는 디코딩된 헤더 정보에 의해 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷을 판단하고, 판단된 결과와 해당되는 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷에 따라 스위치(105)의 동작을 제어한다.

즉, 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 HD급이고 디스플레이 포맷이 HD급인 경우, 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 SD급이고 디스플레이 포맷이 SD급인 경우, 및 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 HD급이고, 디스플레이 포맷이 SD급인 경우에, 제어 유니트(103)는 MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)로부터 출력되는 비디오 데이터가 제 2 포맷 변환부(115)로 전송되도록, 스위치(105)의 동작을 제어한다.

반면에 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 SD급이고 디스플레이 포맷인 HD급이면 MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)로부터 출력되는 비디오 데이터가 제 1 포맷 변환부(107)로 전송되도록 스위치(105)의 동작을 제어한다. 디스플레이 포맷은 해당되는 방송 수신기에 채용된 디스플레이 장치의 디스플레이 해상도에 따라 결정된다.

그리고, 제어 유니트(103)(레지스터의 기능이 추가됨)는 현재 수신된 비디오 데이터의 포맷 정보와 디스플레이 포맷 정보를 디스플레이 처리 모듈(117)로 제공하고, 메모리 제어 유니트(109)가 SDRAM(111)에 대한 기록모드와 읽기 모드를 충돌 없이 제어할 수 있도록 제어한다. 상술한 디스플레이 포맷 정보에는 화소수에 대한 정보와 프레임 전송률에 대한 정보가 포함된다.

제 1 포맷 변환부(107)는 스위치(105)를 통해 MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101)로부터 전송되는 비디오 데이터를 소정의 표준 화질급 비월주사 포맷으로 변환시킨다. 소정의 표준 화질급은 ATSC규격에서 정하고 있는 표준 화질급이다.

메모리 제어 유니트(109)는 제 1 포맷 변환부(107)에서 비월 주사 포맷으로변환된 비디오 데이터가 SDRAM(111)의 해당 영역에 기록될 수 있도록 SDRAM(111)에 대한 기록모드를 수행한다. 이 때, 메모리 제어 유니트(109)는 YUV포맷이 4:2:2가 되도록 제 1 포맷 변환부(107)와 인터페이스한다.

SDRAM(111)은 적어도 3필드 또는 5필드의 비디오 데이터와 그에 대응되는 움직임 검출정보를 저장할 수 있는 메모리이다. 이 메모리 제어 유니트(109)와 SDRAM(111)은 본 발명에 따른 포맷 변환장치의 외부에 구비되도록 설계될 수도 있다.

그리고, IPC(113)로부터 SDRAM(111)에 저장되어 있는 비디오 데이터와 움직임 검출정보에 대한 읽기가 요구되면, 메모리 제어 유니트(109)는 해당되는 비디오 데이터와 움직임 검출정보가 IPC(113)로 전송될 수 있도록, IPC(113)와 인터페이스 하면서 SDRAM(111)에 대한 읽기 모드를 수행한다.

IPC(113)는 메모리 제어 유니트(109)를 통해 전송되는 비디오 데이터와 움직임 검출정보에 의해 해당되는 비디오 데이터를 순차 주사 포맷으로 변환시킨다. 즉, IPC(113)는 도 2에 도시된 바와 같이 IPC필드 제어부(201), 메모리 제어 유니트 인터페이스부(203), 비디오 데이터 전송 처리부(205), 움직임 검출정보 전송 처리부(207), IPC 처리부(209) 및 제어신호 생성부(211)로 구성되어 해당되는 비디오 데이터의 포맷을 순차주사 포맷으로 변환시킨다.

상술한 바와 같이 IPC(113)가 동작할 수 있도록, IPC필드 제어부(201)는 메모리 제어 유니트(109)와 인터페이스 하면서 SDRAM(111)의 어느 영역에 저장되어 있는 비디오 데이터를 어느 타이밍에 읽을 것인지에 대한 읽기 타이밍을 제어한다.그리고, IPC(201)로 입력되는 비디오 데이터의 1초당 프레임 수와 순차주사 포맷으로 변환되어 출력되는 비디오 데이터의 1초당 프레임 수가 일치하도록 프레임 전송률 변환(frame rate conversion) 기능도 수행한다. 프레임 전송률 변환 기능은 현재 필드(current field)를 기준으로 SDRAM(111)에 존재하는 이전 필드(previous field)와 다음 필드(next field)에 대한 반복(repeat) 또는 스킵(skip)을 통해 구현된다.

메모리 제어 유니트 인터페이스부(203)는 IPC 필드 제어부(201)에 의해 제어되어 SDRAM(111)으로부터 읽은 비디오 데이터와 움직임 검출정보를 수신할 수 있도록 메모리 제어 유니트(109)와 인터페이스 한다.

비디오 데이터 전송 처리부(205)는 메모리 제어 유니트 인터페이스부(203)로부터 전송되는 적어도 3필드의 비디오 데이터를 순차적으로 IPC 처리부(209)로 전송한다. 이 때 전송되는 비디오 데이터는 YUV포맷이다.

움직임 검출정보 전송 처리부(207)는 메모리 제어 유니트 인터페이스부(203)로부터 전송되는 움직임 검출정보를 IPC처리부(209)로 전송하고, IPC 처리부(209)로부터 IPC처리를 위하여 새롭게 검출한 움직임 검출정보가 수신되면, 메모리 제어 유니트 인터페이스부(203)로 전송하여 SDRAM(111)에 기록되도록 한다.

IPC처리부(209)는 비디오 데이터 전송 처리부(205)로부터 전송되는 적어도 3필드의 비디오 데이터와 움직임 검출정보 전송 처리부(207)로부터 전송되는 움직임 검출정보를 이용하여 해당되는 비디오 데이터를 순차 주사 포맷으로 변환시킨다. 즉, 인가된 움직임 검출정보와 비디오 데이터를 이용하여 순차 주사 포맷으로 변환하고자 하는 비디오 데이터(현재 필드)의 움직임 검출정보를 새롭게 검출한다. 움직임 검출정보에 대한 검출은 기존의 필드단위 또는 프레임 단위로 수행되는 방식을 이용한다.

그리고, 인가된 비디오 데이터에 대해 2차원(2 dimensional) 비월 주사/순차 주사 변환처리와 3차원(3 dimensional) 비월 주사/순차 주사 변환처리를 각각 수행한 뒤, 새롭게 검출된 움직임 검출정보에 따라 2차원 변환 처리된 결과와 3차원 변환 처리된 결과를 선택적으로 출력하여 보간(interpolation)한다. 2차원 비월 주사/순차 주사 변환 처리는 한 필드내에서 경사방향으로 상관관계를 찾아 보간(interpolation)하는 방법이다. 3차원 비월 주사/순차 주사 변환 처리는 현재 필드의 보간하려고 하는 라인의 정보를 그 위치에 해당하는 앞 뒤 필드의 정보를 이용해서 보간하는 방법이다. 새롭게 검출된 움직임 검출정보에 따른 순차 주사 변환 처리 결과에 대한 선택은 소프트 스위칭방식으로 이루어질 수 있다.

제어신호 생성부(211)는 디스플레이 처리 모듈(117)내에 구비되어 있는 후술할 타이밍 신호 발생부(303)로부터 제공되는 타이밍 신호에 의해 IPC(113)의 전체적인 타이밍 제어신호를 생성한다.

한편, 제 2 포맷 변환부(115)는 스위치(105) 또는 IPC(113)로부터 전송되는 비디오 데이터를 설정된 디스플레이 포맷으로 변환시킨다. 변환 방식은 인가되는 YUV 각각에 대해 설정된 디스플레이 포맷에 따라 수평과 수직으로 나누어 스케일링(scaling)한다. 설정된 디스플레이 포맷에 대한 정보는 디스플레이 처리 모듈(117)로부터 제공되는 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 필드 정보에 의한다.

디스플레이 처리 모듈(117)은 제어 유니트(103)로부터 제공된 디스플레이 포맷 정보와 현재 수신되는 비디오 데이터의 포맷 정보에 따라 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환장치의 동작에 필요한 타이밍 신호를 각각 제공하고, 제 2 포맷 변환부(115)로부터 전송되는 YUV포맷의 비디오 데이터를 4:4:4비율로 변환시켜 출력하거나 R,G,B 색신호로 변환시켜 출력한다. 이 때, 출력되는 비디오 데이터의 프레임 전송률을 디스플레이 포맷에 따른 프레임 전송률로 변환시키는 기능도 수행한다.

즉, 디스플레이 처리 모듈(117)은 도 3에 도시된 바와 같이 파라미터 설정부(301), 타이밍 신호 발생부(303), 칼라 매트릭스 변환부(305)로 구성되어 상술한 바와 같은 동작을 수행한다.

파라미터 설정부(301)는 제어 유니트(103)로부터 제공되는 정보를 토대로 수신되는 비디오 데이터를 디스플레이 하는데 필요한 파라미터(parameter)를 설정한다. 타이밍 신호 발생부(303)는 파라미터 설정부(301)로부터 전송되는 파라미터에 의해 비디오 포맷 변환장치의 구동에 필요한 타이밍 신호를 발생한다. 즉, MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101), 스위치(105), 제 1 포맷 변환부(107), IPC(113), 제 2 포맷 변환부(115) 및 칼라 매트릭스 변환부(305)의 동작 타이밍을 각각 제공한다.

칼라 매트릭스 변환부(305)는 타이밍 신호 발생부(303)로부터 제공되는 타이밍 신호에 의해 제 2 포맷 변환부(115)로부터 전송되는 비디오 데이터를 상술한 바와 같이 휘도신호와 색차신호의 비가 4:4:4비를 갖는 R,G,B 색신호로 변환하거나 휘도신호와 색차신호의 비만을 4:4:4로 변환하여 출력한다. 이 때, 칼라 매트릭스변환부(305)는 타이밍 신호 발생부(303)로부터 제공되는 타이밍신호에 의해 디스플레이 포맷에 적합한 프레임 전송률로 변환시키는 역할도 수행한다.

이와 같이 포맷 변환이 이루어지는데 있어서, 디스플레이 처리 모듈(117)에서 비디오 데이터의 휘도신호와 색차신호의 비를 4:4:4로 변환하기 전까지 휘도신호와 색차신호의 비는 4:2:2이하의 YUV포맷으로 데이터 처리가 이루어지도록, 상술한 MPEG 비디오 디코더 인터페이스 모듈(101), 제 1 포맷 변환부(107), IPC(113), 제 2 포맷 변환부(115)를 구성한다. 이에 따라 비디오 포맷 변환장치의 하드웨어를 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 비디오 포맷 변환방법의 동작 흐름 도이다. 도 1에서 언급한 바와 같이 MPEG 비디오 디코더와 같은 비디오 디코더로부터 디코딩된 데이터가 수신되면, 단계 401에서 현재 수신된 비디오 데이터가 SD급인지 HD급인지를 판단한다. 판단은 도 1에서 설명한 바와 같이 비디오 데이터와 함께 수신되는 헤더 정보의 분석에 의해 이루어진다.

판단한 결과, 현재 수신되는 비디오 데이터가 SD급이면, 단계 402에서 디스플레이 포맷을 판단한다. 판단결과, 디스플레이 포맷이 HD급이면, 단계 403에서 수신된 비디오 데이터에 대한 IPC처리를 수행한다. IPC처리는 도 1에서 설명한 바와 같이 비월 주사 포맷으로 변환하여 SDRAM(111)과 같은 메모리에 저장시킨 후, 인접한 필드의 비디오 데이터와 해당되는 움직임 검출정보를 이용하여 수행된다. 순차 주사 포맷으로의 변환처리가 완료되면, 단계 404에서 설정된 디스플레이 포맷으로 변환한 뒤, 단계 405에서 R,G,B 색신호로 변환시킨다. 이 때, 수신되는 비디오 데이터와 디스플레이될 비디오 데이터간의 프레임 전송률이 상이한 경우에, 디스플레이 포맷에 따른 프레임 전송률로 변환시킨다.

한편, 단계 401에서 판단한 결과, 수신된 비디오 데이터의 포맷이 HD급이거나 단계 402에서 판단한 결과, 디스플레이 포맷이 SD급이면, 단계 404에서 설정된 디스플레이 포맷으로의 변환처리를 바로 진행한 뒤, 단계 405에서 상술한 바와 같은 처리를 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미국 ATSC규격에서 정하고 있는 표준 비디오 데이터뿐 아니라 ATSC규격이외의 SD급 및 HD급 비디오 데이터(PAL 576i/p)에 대해서도 원래의 화질을 손상시키지 않으면서 설정된 디스플레이 포맷(또는 디스플레이 해상도)에 맞게 변환시킬 수 있으므로, 설계자는 해당 지역의 방송신호의 포맷에 구애받지 않고 PDP와 액정 같은 평판 디스플레이 디바이스나 CRT와 같은 다양한 디스플레이 장치를 채용한 디지털 방송 수신기를 구성할 수 있다.

또한 SD급 비디오 데이터를 HD급으로 디스플레이 하고자 할 때, 2차원 순차주사 포맷 변환 방법과 3차원 순차 주사 포맷 변환방법을 혼합하여 운영함으로써 디지털 방송 수신기의 본래의 특징인 고화질을 유지할 수 있는 효과도 있다.

그리고, 최종적으로 포맷 변환된 비디오 데이터를 출력하기 전까지, 휘도 신호와 색차 신호의 비를 4:2:2이하의 YUV포맷으로 데이터가 처리되도록 구현하여 하드웨어를 줄일 수 있는 효과도 있다.

Claims

인가되는 비디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기의 비디오 포맷 변환 장치에 있어서,

상기 비디오 디코더로부터 전송되는 비디오 데이터의 포맷에 관계없이 수신할 수 있도록, 상기 비디오 디코더와 인터페이스하는 인터페이스 모듈;

상기 인터페이스 모듈을 통해 수신된 비디오 데이터가 표준 화질 급이고, 상기 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 고화질 급일 때, 상기 인터페이스 모듈로부터 전송되는 상기 비디오 데이터를 소정의 표준 화질급의 비월주사 포맷으로 변환하는 제 1 포맷 변환부;

상기 제 1 포맷 변환부로부터 출력되는 상기 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터와 상기 소정의 표준 화질 급 비디오 데이터에 대응되는 움직임 검출정보를 저장하는 메모리;

상기 메모리로부터 전송된 움직임 검출정보와 비디오 데이터를 이용하여 상기 메모리로부터 전송된 비디오 데이터를 순차주사 포맷으로 변환하는 비월주사/순차주사 변환 모듈;

입력되는 비디오 데이터를 상기 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷으로 변환하는 제 2 포맷 변환부;

상기 인터페이스 모듈를 통해 수신된 비디오 데이터 포맷과 상기 방송수신기의 디스플레이 포맷이 동일한 화질 급이거나 상기 수신된 비디오 데이터 포맷이 고화질 급이고 상기 방송 수신기의 디스플레이 포맷이 표준 화질 급이면, 상기 인터페이스 모듈을 통해 수신된 비디오 데이터를 상기 제 2 포맷 변환부로 전송하고, 상기 수신된 비디오 데이터 포맷이 표준 화질 급이고 상기 방송 수신기의 디스플레이 포맷이 고화질 급이면 상기 인터페이스 모듈을 통해 수신된 비디오 데이터를 상기 제 1 포맷 변환부로 전송하는 스위치;

상기 인터페이스 모듈을 통해 수신되는 비디오 데이터 포맷과 상기 디스플레이 포맷에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어 유니트; 및

상기 수신되는 비디오 데이터의 포맷과 상기 디스플레이 포맷에 따라 상기 인터페이스 모듈, 제 1 포맷 변환부, 비월주사/순차주사 변환 모듈, 제 2 포맷 변환부, 스위치의 동작에 필요한 타이밍 신호를 제공하는 디스플레이 처리 모듈을 포함하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 인터페이스 모듈은,

상기 비디오 디코더로부터 데이터가 수신되면, 상기 수신된 데이터에 포함되어 있는 상기 비디오 데이터와 이에 대응되는 헤더 정보를 분리하는 분리부;

상기 분리부에서 분리되는 헤더 정보를 디코딩하는 헤더 디코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 제어 유니트는 상기 헤더 디코더로부터 전송되는 디코딩된 헤더 정보를 분석하여 상기 수신되는 비디오 데이터의 포맷을 판단하고, 상기 비디오 데이터의 포맷 정보와 상기 디스플레이 포맷 정보를 상기 디스플레이 처리 모듈로 제공하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 2 항에 있어서, 상기 디스플레이 처리 모듈은,

상기 제어 유니트로부터 전송되는 정보를 토대로 상기 비디오 데이터를 디스플레이하기 위해 필요한 파라미터를 설정하는 파라미터 설정부;

상기 파라미터 설정부로부터 전송되는 파라미터에 의해 상기 비디오 포맷 변환장치의 구동에 필요한 타이밍 신호를 발생하는 타이밍 신호 발생부;

상기 타이밍 신호 발생부로부터 제공되는 신호에 의해 상기 제 2 포맷 변환부로부터 전송되는 상기 비디오 데이터의 휘도신호와 색차신호의 비를 조정하면서 상기 디스플레이 포맷에 적합한 프레임 전송률을 갖도록 조정하는 칼라 매트릭스 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 5 항에 있어서, 상기 칼라 매트릭스 변환부는 출력되는 비디오 데이터의 휘도신호와 색차신호의 비를 4:4:4가 되도록 조정하면서 R,G,B 색신호로 변환시켜 출력하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 비월주사/순차주사 변환 모듈은,

상기 메모리에 대한 읽기 타이밍을 제어하는 제어부;

상기 제어부에 의해 제어되어 상기 메모리로부터 전송되는 상기 비디오 데이터를 수신할 수 있도록 상기 메모리와 인터페이스하는 인터페이스부;

상기 인터페이스부로부터 전송되는 움직임 검출정보를 고려하여 새롭게 검출된 움직임 검출정보에 따라 상기 비디오 데이터에 대해 2차원 비월주사/순차주사 변환 처리한 결과와 3차원 비월주사/순차주사 변환 처리한 결과를 선택적으로 출력하여 보간하는 비월주사/순차주사 변환 처리부;

상기 비월주사/순차주사 변환 처리부에서 새롭게 검출된 움직임 검출정보가 상기 메모리에 저장되도록, 상기 새롭게 검출된 움직임 검출정보를 상기 인터페이스부로 전송하는 움직임 검출정보 전송 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 비월주사/순차주사 변환 모듈의 입출력 프레임 수가 일치되도록, 프레임 전송률을 변환하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 비디오 포맷 변환장치는 상기 제 1 포맷 변환부와 상기 메모리간과 상기 제 2 포맷 변환부와 상기 메모리간의 데이터 전송을 위해 각각 인터페이스하는 메모리 제어 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 비디오 디코더로부터 수신할 수 있는 비디오 데이터는 ATSC(Advanced Television System Committee) 규격에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터와 ATSC규격 이외의 방송신호에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터를 모두 포함하고, 상기 디스플레이 포맷은 상기 방송 수신기에 설치되는 디스플레이 장치의 디스플레이 해상도에 따라결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 10 항에 있어서, 상기 ATSC규격 이외의 방송신호는 PAL방송방식을 따르는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 인터페이스 모듈, 메모리, 제 1 포맷 변환부, 비월주사/순차주사 변환 모듈, 제 2 포맷 변환부는 휘도 신호와 색차 신호의 비를 4:2:2 이하의 비디오 포맷으로 처리하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
제 1 항에 있어서, 상기 메모리는 적어도 3필드 또는 5필드에 해당되는 비디오 데이터와 그에 대응되는 움직임 검출정보를 저장한 SDRAM으로 구성된 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환장치.
인가되는 비디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더를 구비한 방송 수신기의 비디오 포맷 변환 방법에 있어서,

(a)상기 비디오 디코더로부터 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급인지 고화질 급인지를 판단하는 단계;

(b) 상기 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급이면, 상기 방송 수신기에 설정된 디스플레이 포맷이 표준 화질 급인지 고화질 급인지를 판단하는 단계;

(c) 상기 비디오 데이터의 포맷이 표준 화질 급이고, 상기 디스플레이 포맷이 고화질 급이면, 상기 수신되는 비디오 데이터를 소정의 표준 화질 급 비월 주사 포맷으로 변환시킨 뒤, 해당되는 움직임 검출 정보와 상기 소정의 표준 화질 급 비월 주사 포맷 데이터를 이용하여 순차주사 포맷으로 변환시키는 단계;

(d)상기 순차주사 포맷으로 변환된 상기 비디오 데이터를 상기 설정된 디스플레이 포맷으로 변환시켜 출력하는 단계;

(e)상기 수신되는 비디오 데이터의 포맷이 고화질 급이고, 상기 디스플레이 포맷이 표준 화질 급이거나 상기 수신되는 비디오 데이터의 포맷과 상기 디스플레이 포맷의 화질 급이 동일하면, 상기 수신되는 비디오 데이터를 상기 설정된 디스플레이 포맷으로 변환시켜 출력하는 단계를 포함하는 비디오 포맷 변환방법.
제 14 항에 있어서, 상기 비디오 디코더로부터 수신할 수 있는 비디오 데이터는 ATSC(Advanced Television System Committee) 규격에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터와 ATSC규격 이외의 방송신호에 따른 표준 화질 급 및 고화질 급 포맷을 갖는 비디오 데이터를 모두 포함하고, 상기 디스플레이 포맷은 상기 방송 수신기에 설치되는 디스플레이 장치의 디스플레이 해상도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환방법.
제 14 항에 있어서, 상기 (d)단계 및 상기 (e)단계는 수신되는 비디오 데이터의 프레임 전송률과 디스플레이될 비디오 데이터의 프레임 전송률이 상이한 경우에, 프레임 전송률을 상기 디스플레이될 비디오 데이터의 프레임 전송률로 변환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 포맷 변환방법.