KR100386579B1 - 멀티 소스용 포맷 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

동시에 여러 가지 종류의 영상을 한 화면에 디스플레이할 경우에 이를 효과적으로 구현하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 새로운 입력이 추가되는 경우에도 외부 인터페이스부와 이와 연결된 포맷 변환기만 추가하고 스위칭부에서 추가되는 입력부에 대한 새로운 연결 기능을 추가함으로써, 손쉽게 확장이 가능하다. 또한, 기존의 아날로그 NTSC 영상이나 VGA∼XGA등과 같은 PC 영상 그리고, 디지털 TV 영상등을 입력받아 주화면 디스플레이, PIP 디스플레이, POP 디스플레이, 다중화면 디스플레이등의 다양한 디스플레이 모드로 디스플레이하는 장치로 사용할 수 있다.

Description

멀티 소스용 포맷 변환 장치{format converter for multi source}
본 발명은 디지털 티브이(TV)에 관한 것으로서, 특히 다양한 종류의 입력 영상을 다른 형태로 변환하여 출력하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치에 관한 것이다.
디지털 TV의 도입으로 인하여 다양한 형태의 TV들이 현재 도입되고 있다. 예를 들면, 압축된 디지털 영상의 디코딩 및 디스플레이를 포함하는 빌트-인 타입(Built-in type) 디지털 TV뿐만 아니라 디코딩 기능만을 수행하는 셋톱 박스(set-top box ; STB), 그리고 STB 출력을 받거나 기존의 아날로그 TV 신호를 수신하여 디스플레이하는 디지털 레디(ready) TV등 다양한 형태의 제품군이 출시되고 있다.
이러한 디지털 TV의 경우 HD(High Definition)급 영상과 SD(Standard Definition)급 영상, 컴퓨터 비디오 신호, 아날로그 TV 신호 등 다양한 크기를 갖는 영상이 입력될 수 있다.
이와 같이 다양한 형태의 입력과 다양한 형태의 디스플레이 장치가 사용될 경우, 다양한 출력 포맷이 요구된다.
따라서, 다양한 포맷의 입력 영상을 다른 포맷의 출력 영상으로 변환하기 위해서는 포맷 변환 장치가 필수적으로 사용되게 된다.
도 1은 이러한 종래의 포맷 변환 장치의 일 예를 보인 구성 블록도로서, 입력 A는 외부 인터페이스(101)를 통해 메모리(103)에 저장되고, 입력 B는 외부 인터페이스(102)를 통해 상기 메모리(103)에 저장된다.
여기서, 입력 A와 입력 B는 같은 형태의 영상 신호일 수도 있고, 서로 다른 형태의 영상 신호일 수도 있다.
이때, 상기 메모리(103)에 저장된 영상 신호 중 메인 화면을 위한 영상 신호는 메인 포맷 변환부(104)로 출력되고, PIP(Picture In Picture)를 위한 영상 신호는 PIP 포맷 변환부(105)로 출력된다. 여기서, 입력 A가 메인 포맷 변환부(104)로 출력될 수도 있고, PIP 포맷 변환부(105)로 출력될 수도 있으며, 반대로 입력 B가 메인 포맷 변환부(104) 또는 PIP 포맷 변환부(105)로 출력될 수도 있다. 또한, 입력 A가 메인 포맷 변환부(104)와 PIP 포맷 변환부(105)로 동시에 출력될 수도 있고, 입력 B가 메인 포맷 변환부(104)와 PIP 포맷 변환부(105)로 동시에 출력될 수도 있다.
상기 메인 포맷 변환부(104)는 축소, 확대등을 통해 입력되는 영상 신호의 포맷을 메인 화면에 맞게 변환하여 먹스(multiplex ; MUX)(106)로 출력하고, 상기 PIP 포맷 변환부(105)는 입력되는 영상 신호의 포맷을 PIP 화면에 맞게 변환하여 상기 먹스(106)로 출력한다.
상기 먹스(106)는 입력되는 두 영상 신호를 다중화시켜 디스플레이 처리부(107)로 출력한다. 상기 디스플레이 처리부(107)는 입력되는 영상 신호를 디스플레이 장치에 맞게 처리한 후 디지털/아날로그 변환부(Digital/Analogconverter ; DAC)(108)에서 아날로그 형태로 변환하여 출력한다.
여기서, 호스트 인터페이스(109)는 시스템의 전체적인 동작을 결정하고 제어한다. 즉, 두 개의 입력 영상이 임의의 디스플레이 모드로 출력될 때 이를 적절히 수행할 수 있도록 포맷 변환부(104,105), 먹스(106), 디스플레이 처리부(107), 동기 발생부(110)등을 제어한다.
또한, 동기 발생부(110)는 시스템의 각 부분에 필요한 동기 신호를 제공한다. 두 개의 입력 영상 신호와 같이 입력되는 동기 신호로부터 외부 인터페이스부(101,102)와 포맷 변환부(104,105)에서 영상을 적절히 처리할 수 있도록 필요한 동기 신호를 제공하고, 또한, 디스플레이에 동기되는 각종 동기 신호를 발생시켜 포맷 변환부(104,105), 먹스(106), 디스플레이 처리부(107), DAC(108)등에 제공한다.
한편, 상기된 다양한 디지털 TV 중 특히, 디지털 레디 TV의 경우 디지털 TV로 진행되는 과도기에 효과적으로 대응할 수 있는 여러 가지 장점이 있어서 향후 폭넓게 사용될 것으로 예측되고 있다.
이때, 상기 디지털 레디 TV의 경우 기존의 아날로그 TV의 확장된 개념의 TV로 볼 수 있으나 새로운 개념의 TV로도 볼 수 있다. 즉, 기존의 아날로그 TV의 경우는 한정된 포맷의 영상을 입력하고 또한, 같은 종류의 영상을 출력하는 단순한 기능을 수행하였다. 이로 인하여 별도의 포맷 변환 장치와 영상 처리 장치가 필요하지 않았다. 일 예로, 고가의 아날로그 TV의 경우도 상기된 도 1에 도시된 바와 같이 단순하고 제한적인 포맷 변환 구조로 필요한 포맷 변환 및 다양한 디스플레이모드의 수행이 가능하였다.
반면, 상기된 디지털 레디 TV의 경우 다양한 형태의 영상을 입력으로 받을 필요가 있다. 즉, 기존의 아날로그 엔티에스시(NTSC) 영상이나 VGA∼XGA등과 같은 퍼스널 컴퓨터(PC) 영상은 물론, 480P(Progressive), 720P, 1080I(Interlaced) 포맷과 같은 다양한 종류의 디지털 TV 포맷도 입력받을 수 있어야 한다.
또한, 기존의 아날로그 TV에 비해서 다양한 디스플레이 기능을 제공할 수 있어야 한다. 기존의 고가 아날로그 TV에 제공하여 주는 PIP(Picture In Picture), 멀티-PIP 등의 기능 이외에 POP(Picture In Picture), 정지 화면(freeze), 확대(Zoom-in), 축소(Zoom-out), 그래픽(Graphic)등 보다 다양하고 편리한 기능을 제공할 수 있어야 하며, 또한 기존의 아날로그 TV에 비해서 훨씬 우수한 화질을 제공할 수 있어야 한다.
그러나, 상기된 도 1에 도시된 종래의 포맷 변환 장치는 상기된 디지털 레디 TV와 같은 디지털 TV의 복잡한 기능을 수행하는데 어려움이 많은 단점이 있다. 즉, 여러 가지 입력 영상들을 다양한 형태의 출력 화면으로 변환시킬 때 현재의 구조로는 구현이 불가능한 단점이 있다. 또한, 확장성이 부족하여 새로운 입력이 추가될 경우에도 이에 대한 대처가 어려움 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 입력되는 다수개의 영상을 스위칭 기능을 이용하여 사용자가 원하는 다중 화면으로 디스플레이하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치를 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 포맷 변환 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 포맷 변환 장치의 구성 블록도
도 3은 본 발명에 따른 포맷 변환 장치에서 두 화면 디스플레이 장치의 예를 보인 구성 블록도
도 4는 도 3의 일 실시예로서, 고화질 디스플레이 장치의 예를 보인 구성 블록도
도 5는 도 2의 포맷 변환기의 상세 블록도
도 6은 도 3의 다른 실시예로서, NTSC 디스플레이 장치의 예를 보인 구성 블록도
도 7은 도 3의 또 다른 실시예로서, NTSC 디스플레이 장치의 예를 보인 구성 블록도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200 : 외부 영상 인터페이스부 201∼203 : 외부 인터페이스
300 : 메모리 400 : 영상 포맷 변환부
401∼403 : 포맷 변환기 500 : 스위칭부
600 : 먹스부 700 : 디스플레이 처리부
800 : DAC 109 : 호스트 인터페이스부
110 : 동기 발생부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 소스용 포맷 변환 장치는, 다수개의 외부 인터페이스로 이루어져, 여러 가지 형태로 입력되는 영상 데이터를 각각의 포맷 변환에 적용할 수 있도록 처리하는 외부 영상 인터페이스부와, 다수개의 포맷 변환기로 이루어져, 상기 외부 영상 인터페이스부의 각 외부 인터페이스에서 출력되는 여러 가지 크기 및 형태의 영상 데이터를 디스플레이 장치에서 요구하는 크기 및 형태에 맞게 변환하는 영상 포맷 변환부와, 상기 영상 포맷 변환부에서의 포맷 변환시 포맷 변환 전 또는 포맷 변환된 영상 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 영상 포맷 변환부의 다수개의 포맷 변환기에서 출력되는 영상 데이터를 우선 순위에 따라서 주/부화면으로 할당하는 스위칭부와, 상기 스위칭부에서 제공하는 영상을 입력받아 적어도 하나 이상의 영상을 생성하는 먹스부와, 상기 먹스부를 통해 출력되는 영상들을 디스플레이 장치에 맞게 변환하는 디스플레이 처리부를 포함하여 구성되는 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 2는 본 발명에 따른 포맷 변환 장치의 구성 블록도로서, 다수개의 외부 인터페이스(201∼203)로 이루어져, 여러 가지 형태로 입력되는 영상 데이터를 각각 포맷 변환에 적절하도록 필요한 처리를 하는 외부 영상 인터페이스부(200), 다수개의 포맷 변환기(401∼403)로 이루어져, 상기 외부 영상 인터페이스부(200)의 각 외부 인터페이스(201∼203)에서 출력되는 여러 가지 크기의 영상 데이터를 디스플레이 장치의 크기에 맞도록 각각 포맷 변환을 수행하는 영상 포맷 변환부(400), 상기 영상 포맷 변환부(400)의 포맷 변환시 포맷 변환 전 또는 포맷 변환된 영상 데이터를 저장하는 메모리(300), 상기 영상 포맷 변환부(400)의 다수개의 포맷 변환기(401∼403)에서 출력되는 영상 데이터를 우선 순위에 따라서 주/부화면으로 할당하는 스위칭부(500), 상기 스위칭부(500)에서 제공하는 영상을 입력받아 적절한 타이밍으로 PIP, POP, 멀티 PIP, 스플릿 스크린등의 다양한 영상을 생성하는 먹스부(600), 상기 먹스부(600)를 통해 출력되는 영상들을 디스플레이 장치에 맞게 변환하는 디스플레이 처리부(700), 및 상기 디스플레이 처리부(700)에서 출력되는 영상을 아날로그 영상으로 변환하는 DAC(800)로 구성된다. 또한, 상기된 도 2에는 호스트 인터페이스부(109)와 동기 발생부(110)가 구비된다.
여기서, 상기 외부 영상 인터페이스부(200)의 다수개의 외부 인터페이스(201∼203)와 영상 포맷 변환부의 다수개의 포맷 변환기(401∼403)는 각각 병렬로 연결하는 구조를 갖는다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 외부 영상 인터페이스부(200)는 다양한 형태의 입력 영상을 포맷 변환에 적절하도록 필요한 처리를 수행한다.
즉, 일반적인 영상의 색 좌표 형태는 RGB, YCbCr, YUV, YIQ, YDbDr등 다양한 색 좌표 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, VGA, SVGA, XGA등과 같은 PC의 출력은 일반적으로 RGB 색 좌표를 갖는다. 반면, 엠펙(MPEG)을 기반으로 사용하고 있는 디지털 TV 영상의 경우 일반적으로 YCbCR 색 좌표 형태를 갖는다. 또한, 기존의 아날로그 NTSC 영상의 경우 YIQ나 YUV와 같은 색 좌표 형태를 갖는 경우가 일반적이다. 또한, 유럽 지역에서 많이 사용하는 팔(PAL)의 경우 YDbDr과 같은 색 좌표 형태를 갖는다.
따라서, 상기 외부 영상 인터페이스부(200)의 각 외부 인터페이스(201∼203)에서는 상기된 다양한 색 좌표 영상이 외부로부터 입력될 경우에 후단의 영상 포맷 변환부(400)에서 요구하는 일정한 색 좌표 형태로 변경시킨다.
이때, 상기 색 좌표 형태는 디스플레이 처리부(700)에서 디스플레이 장치의 색 좌표 형태로 변환하기 전까지 일정한 형태를 유지한다. 즉, 대부분의 영상 처리부(도시되지 않음.)에서 일정한 형태의 색 좌표만을 고려하면 된다.
또한, 입력 영상은 RGB 영상과 같이 R,G,B 각각이 8비트를 갖는 24비트 영상 형태로 입력될 수도 있고, YCbCr와 같이 Y는 8비트, CbCr은 8비트로 서로 교차 샘플링되어서 총 16비트의 영상 형태로 입력될 수도 있다. 또한, NTSC와 같은 경우는 전술한 바와 같이 16비트 형태로 입력될 수도 있지만 D1 포맷과 같이 8비트로 입력될 수도 있다. 따라서, 상기 외부 영상 인터페이스부(200)는 이러한 다양한 입력 영상을 후단의 영상 포맷 변환부(400)에서 필요로 하는 적절한 형태로 변경시켜줌으로써, 영상 포맷 변환부(400) 및 그 밖의 영상 처리를 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 영상의 주변부에는 비정상적인 영상 정보가 담겨져 있는 경우가 많이 있다. 이러한 경우에 상기 외부 영상 인터페이스부(200)는 불필요한 영상을 제거한다. 이 밖에 입력 영상에 대한 다양한 정보들 즉, 입력 영상의 크기, 입력 영상의프레임 율, 입력 영상의 주사 방식등의 정보를 검출하여 영상 포맷 변환부(400)에 제공한다.
상기 영상 포맷 변환부(400)의 포맷 변환기(401∼403)는 여러 가지 크기 및 형태로 입력되는 영상을 디스플레이 장치에서 요구하는 크기 및 형태의 영상으로 변환시킨다.
예를 들어, 입력되는 영상이 순차 주사 방식의 영상이고, 디스플레이 영상이 비월 주사 방식의 영상일 경우, 상기 영상 포맷 변환부(400)는 순차 주사 영상을 비월 주사 영상으로 변환시킨다. 또한, 반대로 입력 영상이 비월 주사 방식의 영상이고, 디스플레이 영상이 순차 주사 방식의 영상일 경우, 상기 영상 포맷 변환부(400)는 비월 주사 영상을 순차 주사 영상으로 변환시킨다. 이때, 순차 주사화 과정은 일반적으로 비월 주사화 과정보다 훨씬 복잡한 경우가 많다. 따라서, 순차 주사 변환을 잘못 수행하면 원 영상보다 열화된 영상이 얻어질 수도 있다. 그러므로, 순차 주사로의 변환시 적절한 화질을 얻기 위해서는 여러 필드의 영상으로부터 움직임 정보를 검출한 후 이를 이용해 순차 주사로의 변환을 수행하며, 이러한 처리도 상기된 영상 포맷 변환부(400)에서 수행한다.
또한, 상기 영상 포맷 변환부(400)는 입력 영상의 크기를 디스플레이될 영상의 크기로 변환시킨다. 예를 들어, NTSC 영상을 HDTV 영상으로 변환시켜 디스플레이할 경우는 먼저, 순차 주사화 변환 과정을 수행하여 순차 주사 영상으로 변환한 후 디스플레이 크기로 변환하게 된다. 그리고, HDTV로 디스플레이하더라도 PIP 영상으로 디스플레이될 경우도 있으며, 이 경우에는 PIP 영상의 크기에 따라서 NTSC영상을 축소시켜서 디스플레이하게 된다.
한편, 전술된 바와 같이 외부 영상 인터페이스부(200) 내의 외부 인터페이스와 영상 포맷 변환부(400) 내의 포맷 변환기는 필요에 따라서 다수개가 사용될 수 있다.
이때, 입력 영상을 단순히 디스플레이 크기만 변경시켜 디스플레이하는 경우에는 한 세트만을 이용하여 구현이 가능하다.
그러나, 한 디스플레이 화면에 다양한 영상이 한꺼번에 디스플레이될 수 있는 PIP, POP, 멀티 PIP등과 같은 디스플레이 모드에서는 동시에 여러개의 입력이 들어올 수도 있다. 이 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 외부 인터페이스와 포맷 변환기를 여러 세트 사용하여 구성함으로써 다양한 디스플레이 모드를 구현할 수 있다.
이와 같이 외부 영상 인터페이스부(200)와 영상 포맷 변환부(400) 내에는 각각 다수개의 외부 인터페이스와 포맷 변환기가 존재할 수 있으며, 각각은 같거나 유사한 구조를 갖는다. 그러나, 각각의 영상 포맷 변환부(400)에 입력되는 영상은 서로 다를 수 있으며 이 경우 각각 다른 클럭을 사용하여야 한다.
예를 들어, A 입력으로는 NTSC 신호가 입력되고, B 입력으로는 640*480P VGA 신호가 입력되며, C 입력으로는 1920*1080I HD급 신호가 입력될 경우에 각각의 포맷 변환기(201∼203)는 13.5MHz, 25MHz, 74.25MHz와 같은 입력 신호에 맞는 클럭을 이용하여 영상 처리를 하게 된다. 이러한 클럭은 동기 발생부(110)에서 제공한다.
한편, 상기 메모리부(300)는 여러 개의 입력 영상을 저장하며, 입력 형태와디스플레이 형태에 따라서 포맷 변환된 영상이 저장되기도 하고, 포맷 변환하기 전의 영상이 저장되기도 한다.
그리고, 스위칭부(500)는 영상 포맷 변환부(400)를 통해 입력되는 여러 가지의 영상들을 주화면에 디스플레이될 영상과 보조 화면에 디스플레이될 영상들로 분리하여 출력한다. 일 예로, 두 개의 영상이 동시에 디스플레이 장치로 출력될 때에는 주화면으로 디스플레이될 영상과 보조 화면으로 디스플레이될 영상을 상기 스위칭부(500)에서 선택한다. 이때, 주 화면에 디스플레이될 영상과 보조 화면에 디스플레이될 영상들은 디스플레이 모드나 입력 선택에 따라 달라질 수 있으며, 이는 사용자가 적절히 제어할 수 있다.
또한, 먹스부(600)는 주화면에 보조 화면을 삽입하여 출력한다. 즉, PIP 디스플레이 모드일 경우에는 주화면 위에 보조 화면을 삽입하여 디스플레이하며, POP 화면이나 스플릿 스크린 화면일 경우에는 주화면과 보조 화면을 각각 분리된 화면에 디스플레이한다. 일 예로, 상기 먹스부(600)에서는 디스플레이 모드에 따라서 주화면 영상 위에 크기가 작은 보조 화면 영상을 PIP 형태로 만들어서 출력하기도 하고 주화면과 보조 화면을 POP이나 다중 화면(Split-screen) 형태로 분리하여 디스플레이하기도 한다.
그리고, 디스플레이 처리부(700)는 포맷 변환 과정을 거쳐 입력되는 영상들에 대해 디스플레이 장치에 맞게 최종적인 변환을 수행한다. 예를 들면, 상기 디스플레이 처리부(700)의 기능으로서는 색 좌표 변환, 감마 변환, 그래픽 처리등 다양한 기능들을 들 수 있다. 일반적으로 포맷 변환은 YCbCr 색 좌표 공간에서 수행되는 경우가 많다. 그러나 최종적으로 디스플레이하는 영상은 YPbPr(YCbCr) 색 좌표 공간으로 출력될 수도 있고, RGB 색 좌표 공간으로 출력될 수도 있다. 그러므로, 디스플레이 형태에 따라서 색 좌표 공간을 변경시킬 필요가 있으며, 이러한 변환을 상기 디스플레이 처리부(700)에서 수행한다.
또한, 디지털 TV의 디스플레이 장치로서 대화면 TV를 많이 사용하는 경향이며 기존의 NTSC TV로 흔히 사용되던 브라운관뿐만 아니라 프로젝션 TV, LCD 프로젝션 TV, PDP TV등 훨씬 다양한 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 이러한 여러 종류의 디스플레이 장치마다 디스플레이 특성이 다를 수 있으며 이에 따라 각 디스플레이 장치에 맞게 감마 보정을 수행할 필요가 있다. 이를 위해서 상기 디스플레이 처리부(700)는 룩업 테이블(look-up table)을 사용하여 입력 영상을 각 디스플레이 장치의 특성에 맞게 출력하는 기능을 수행하기도 한다.
그리고, 상기 디스플레이 처리부(700)는 그래픽 처리등의 역할도 수행한다. 즉, 디지털 TV는 기존의 NTSC TV에 비해서 다양한 종류의 데이터가 입력되고 이를 처리할 필요가 있으며 또한, 기존의 TV보다 화려한 사용자 인터페이스를 요구하기 때문에 이를 제공하여 주는 그래픽 처리 기능등이 상기 디스플레이 처리부(700)에서 수행된다.
상기 디스플레이 처리부(700)에서 처리된 영상은 최종적으로 DAC(800)를 거쳐서 아날로그 영상으로 출력되며, PDP등과 같이 디지털 영상을 바로 입력받는 장치에는 디지털 영상을 바로 출력하기도 한다.
한편, 호스트 인터페이스부(109)는 시스템의 전체적인 동작을 결정하고 제어한다. 즉, 두 개의 입력 영상이 임의의 디스플레이 모드로 출력될 때 이를 적절히 수행할 수 있도록 영상 포맷 변환부(400), 스위칭부(500), 먹스부(600), 디스플레이 처리부(700), 동기 발생부(110)등을 제어한다.
또한, 동기 발생부(110)는 시스템의 각 부분에 필요한 동기 신호를 제공한다. 예를 들어, 두 개의 입력 영상 신호와 같이 입력되는 동기 신호를 외부 영상 인터페이스부(200)와 영상 포맷 변환부(400)에 제공하여 입력 영상을 적절히 처리할 수 있도록 한다. 또한, 디스플레이 장치에 동기되는 각종 동기 신호를 발생시켜 상기 영상 포맷 변환부(400), 스위칭부(500), 먹스부(600), 디스플레이 처리부(700), DAC(800)등에 제공한다.
도 3은 두 개의 입력을 갖는 복수화면 디스플레이 장치의 실시예를 도시하고 있다. 즉, 입력 A로 기존의 NTSC 영상이나 VGA, SVGA, XGA 등 다양한 형태의 PC 영상, 그리고 고화질(HD)급 영상이나 표준 화질(SD)급 영상 등과 같은 디지털 TV 영상이 입력될 수도 있으며, 입력 B도 같은 종류의 다양한 영상이 입력될 수도 있다.
또한, 필요에 따라서 두 개의 입력 영상 중 하나의 영상만이 디스플레이될 수도 있으며, 두 개의 영상 모두 디스플레이될 수도 있다. 이때, 두 개의 영상 중에 하나만 디스플레이 될 경우에는 상기 스위칭부(500)에서 디스플레이될 영상을 주화면 처리부(900)를 통해서 먹스부(600)로 출력한다. 여기서, 주 화면의 경우 화질이 중요하기 때문에 필요에 따라서 여러 가지 화질 개선 알고리즘이 적용될 수 있다. 상기 먹스부(600)는 입력되는 주화면 영상을 바로 디스플레이 처리부(700)로 보낸다.
이때, 스위칭 기능을 이용한 복수화면 디스플레이 장치를 정확하게 구성하기 위해서는 영상 포맷 변환부(400)의 구성과 입력 영상용 클럭 신호들과 출력 영상용 클럭 신호를 적절히 사용하여야 한다. 도 4에 실제적인 사용 예중의 하나를 나타내었으며, 도 5에는 영상 포맷 변환부(400)의 각 포맷 변환기의 실제 예를 나타내었다.
도 4의 경우, A 입력으로 NTSC 영상이 입력되고, B 입력으로도 NTSC 영상이 입력되고, HDTV 영상을 출력시키는 모드를 도시하고 있다. 이 경우 NTSC 영상이 주화면으로 디스플레이될 경우에는 입력 영상이 확대되어 디스플레이되고, NTSC 영상이 보조 화면으로 디스플레이될 경우에도 HDTV의 PIP 화면이 NTSC 입력보다 클 경우에는 입력 영상이 확대되어 PIP 영역으로 디스플레이된다. 이러한 경우에는 외부 영상 인터페이스부(200)에서 필요한 처리를 수행한 입력 영상을 일단 메모리(300)에 저장한 후에 상기 영상 포맷 변환부(400)에서 필요한 크기로 영상을 확대하여 스위칭부(500)로 출력한다. 이때, 영상 포맷 변환부(400)에서는 도 5에 나타낸 바와 같이 먹스들을 적절히 제어하여 입력 영상을 메모리(300)에 저장하고, 메모리(300)에 저장된 영상을 읽어 내면서 포맷 변환을 수행하여 스위칭부(500)로 출력한다.
이때, 메모리(300)에의 저장은 입력 영상 신호에 동기되는 클럭을 이용하여 저장하고, 메모리(300)에 저장된 데이터를 읽어낼때는 디스플레이용 클럭을 사용하여 읽은 후에 포맷 변환을 수행하게 된다.
도 4와 같이 NTSC 영상이 입력되고 보조 화면의 크기가 NTSC 영상의 크기보다 큰 경우는 상기 영상 포맷 변환부(400)의 각 포맷 변환기를 같은 모드로 동작시켜서 주화면으로 디스플레이할 수도 있고, 보조 화면으로 디스플레이할 수도 있다. 그러므로, 이 경우에는 상기 영상 포맷 변환부(400)의 모드를 변경하지 않고 스위칭부(500)의 연결 상태만 변경하여 A 입력의 NTSC 영상을 주화면으로 디스플레이하고, B 입력의 NTSC 영상을 보조 화면으로 디스플레이할 수도 있고, 그 반대의 경우로도 손쉽게 디스플레이할 수 있다.
상기 영상 포맷 변환부(400)의 각 포맷 변환기는 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 포맷 변환부(VFC), 수평 포맷 변환부(HFC), 쓰기 인터페이스부, 읽기 인터페이스부, 메모리 인터페이스부, 그리고 다수개의 먹스로 구성된다.
이때, 상기된 포맷 변환기의 구성 및 동작은 본 출원인에 의해 출원(출원 번호 : 2000-1420호)된 바 있으므로 상세 설명을 생략한다.
즉, 상기 포맷 변환기는 입력되는 영상의 크기와 출력되는 영상의 크기에 따라서 여러 개의 모드로 변환된다. 그리고, 상기 포맷 변환기의 모드 변환은 포맷 변환기 내에 위치한 다수개의 먹스를 제어함으로써 이루어진다.
예를 들어, 출력 영상의 크기가 입력 영상의 크기와 같거나 클 경우에, 입력되는 영상은 입력 영상 신호용 클럭을 이용하여 바로 메모리(300)에 저장된다. 그리고 디스플레이용 클럭을 이용하여 메모리(300)에서 영상을 읽어낸 후 수직 포맷 변환부에서 수직 라인 수를 증가시키고 수평 포맷 변환부에서 수평 화소 수를 증가시켜서 스위칭부(500)로 출력한다.
또한, 출력 영상의 크기가 입력 영상의 크기보다 작을 경우, 입력되는 영상은 입력 영상 신호용 클럭을 이용하여 수평 포맷 변환부를 거쳐서 수평 화소 수를 줄이고, 수직 포맷 변환부에서 수직 라인 수를 감소시킨 후에 메모리(300)에 저장한다. 그리고, 축소된 영상은 디스플레이용 클럭을 이용하여 메모리(300)로부터 읽어 와 스위칭부(500)로 출력한다. 그 밖의 여러 가지 모드에 대해서 여러 위치에 배치한 먹스를 적절히 제어하고 입력 신호용 클럭과 디스플레이용 클럭을 수직 포맷 변환부와 수평 포맷 변환부에 적절히 사용함으로써, 포맷 변환을 수행할 수 있다.
도 6은 도 4와 다른 실시예로서, A 입력으로 HDTV, B 입력으로는 NTSC 영상이 입력되고, NTSC 영상이 주화면, HDTV 영상이 보조 화면으로 변환되어 NTSC 영상으로 최종 출력되는 경우를 도시하고 있다.
여기서, A 입력의 HDTV 영상 신호를 NTSC 출력의 보조 화면으로 변경시키기 위해서는 영상을 대폭 축소시켜야 한다. 이러한 경우에는 상기 영상 포맷 변환부(400)에서 HDTV 입력용 클럭을 이용하여 입력 영상을 축소시킨 후에 메모리(300)에 저장한다. 그리고, NTSC 디스플레이용 클럭을 이용하여 메모리(300)에 저장된 보조 화면 영상을 읽어낸 후에 스위칭부(500)를 이용하여 보조 화면 디스플레이 영역으로 출력한다.
또한, B 입력의 NTSC 영상 신호의 경우, NTSC 출력의 주 화면으로 변경시키기 위해서는 입력되는 영상을 바로 디스플레이하면 된다. 이러한 경우에는 NTSC 입력 클럭을 이용하여 입력 영상을 바로 메모리(300)에 저장한다. 그리고, NTSC 디스플레이용 클럭을 이용하여 메모리(300)에 저장된 주화면 영상을 읽어낸 후에 스위치칭부(500)를 이용하여 주 화면 디스플레이 영역으로 보내게 된다. 이러한 경우에 두 개의 포맷 변환기는 각각 다른 방법으로 동작하게 되며 이러한 설정은 입력 영상과 출력 영상의 크기 정보를 이용하여 정해지게 된다.
도 7은 또 다른 실시예로서, A 입력으로는 HDTV, B 입력으로는 NTSC 영상이 입력되고 HDTV 영상이 주화면, NTSC 영상이 보조 화면으로 변환되어 NTSC 영상으로 최종 출력되는 경우를 도시하고 있다.
이때, A 입력의 HDTV 영상 신호는 NTSC 출력의 주 화면으로 변경시키기 위해서는 비록 주화면이지만 NTSC 영상의 주화면이 HDTV의 영상보다 매우 작기 때문에 영상을 대폭 축소시켜야 한다. 이러한 경우에는 상기 영상 포맷 변환부(400)에서 HDTV용 클럭을 이용하여 입력 영상을 NTSC 주화면 크기로 축소시킨 후에 메모리(300)에 저장한다. 그리고, NTSC 디스플레이용 클럭을 이용하여 메모리(300)에 저장된 주 화면을 영상을 읽어낸 후에 스위칭부(500)를 이용하여 주 화면 디스플레이 영역으로 출력한다.
한편, B 입력의 NTSC 영상 신호는 NTSC 출력의 보조 화면으로 출력시키기 위해서는 입력되는 영상을 축소시켜야 한다. 이러한 경우에는 상기 영상 포맷 변환부(400)에서 NTSC 입력용 클럭을 이용하여 입력 영상을 NTSC 보조 화면 크기로 축소시킨 후에 메모리(300)에 저장한다. 그리고, NTSC 디스플레이 클럭을 이용하여 메모리(300)에 저장된 보조 화면 영상을 읽어낸 후에 스위칭부(500)를 이용하여 보조 화면 디스플레이 영역으로 출력한다. 이러한 경우에 두 개의 포맷 변환기는 각기 다른 클럭을 이용하지만 같은 방법으로 동작하게 되며 이러한 설정은 입력 영상과 출력 영상의 크기 정보를 이용하여 정해지게 된다.
즉, 상기된 도 6과 도 7에서 설명한 바와 같이 디스플레이 모드에 따라서 영상 포맷 변환부의 내부 구조가 달라져서 적절한 포맷 변환을 수행할 수 있으며, 제안된 스위칭 기능을 이용한 복수 화면 디스플레이 장치를 이용함으로써 다양한 형태의 입력 영상을 전술한 HDTV, NTSC TV등에 적절히 디스플레이할 수 있다. 또한, 그 밖의 다양한 크기의 디스플레이 형태로 출력하는 디스플레이 장치에 사용할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 멀티 소스용 포맷 변환 장치에 의하면, 동시에 여러 가지 종류의 영상을 한 화면에 디스플레이할 경우에 이를 효과적으로 구현할 수 있다. 또한, 새로운 입력이 추가되는 경우에도 외부 인터페이스부와 이와 연결된 포맷 변환기만 추가하고 스위칭부에서 추가되는 입력부에 대한 새로운 연결 기능을 추가함으로써, 손쉽게 확장이 가능하다.
그리고, 본 발명은 기존의 아날로그 NTSC 영상이나 VGA∼XGA등과 같은 PC 영상 그리고, 디지털 TV 영상등을 입력받아 주화면 디스플레이, PIP 디스플레이, POP 디스플레이, 다중 화면 디스플레이등의 다양한 디스플레이 모드로 디스플레이하는 장치로 사용할 수 있다. 또한, 디스플레이 화질은 기존의 아날로그 NTSC 출력에 사용 가능할 뿐 아니라 PC 출력, 표준 화질 출력, 고화질 출력으로 사용 가능하여 다양한 디스플레이 장치에 적용 가능한 장점이 있다. 특히, 본 발명은 디지털 레디 TV에 적용하면 유효하다.
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 (5)

  1. 다수개의 외부 인터페이스가 병렬로 연결되어, 여러 가지 형태로 입력되는 영상 데이터의 색좌표를 후단의 포맷 변환시 요구되는 일정한 색좌표로 변환하는 외부 영상 인터페이스부;
    다수개의 포맷 변환기가 병렬로 연결되어, 상기 외부 영상 인터페이스부의 각 외부 인터페이스에서 출력되는 여러 가지 크기 및 형태의 입력 영상이 수직 방향으로 출력 영상보다 크거나 같은 경우에는 상기 입력 영상을 수직 방향으로 축소하거나 바이패스하고 작은 경우에는 후단의 메모리에 저장한 후 입력받아 수직 방향으로 확대하고, 입력 영상이 수평 방향으로 출력 영상보다 크거나 같은 경우에는 상기 입력 영상을 수평 방향으로 축소하거나 바이패스하고 작은 경우에는 후단의 메모리에 저장한 후 입력받아 수평 방향으로 확대하여 디스플레이 장치에서 요구하는 크기 및 형태에 맞게 변환하는 영상 포맷 변환부;
    입력 영상의 크기가 출력 영상의 크기보다 작은 경우에는 포맷 변환을 하기 전에 먼저 저장하였다가 영상 확대를 위해 상기 영상 포맷 변환부로 출력하고, 입력 영상의 크기가 출력 영상의 크기와 같거나 큰 경우에는 상기 영상 포맷 변환부에서 영상을 축소하는 방향으로 포맷 변환된 영상 데이터를 입력받아 저장하는 메모리;
    상기 영상 포맷 변환부의 다수개의 포맷 변환기와 메모리를 통해 출력되는 포맷 변환된 영상 데이터를 우선 순위에 따라서 주/부화면으로 할당하는 스위칭부;
    상기 스위칭부에서 제공하는 영상을 입력받아 적어도 하나 이상의 영상을 생성하는 먹스부; 그리고
    상기 먹스부를 통해 출력되는 영상들을 디스플레이 장치에 맞게 변환하는 디스플레이 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 포맷 변환부의 포맷 변환과 메모리의 저장 순서는 영상의 종류에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 포맷 변환부의 각 포맷 변환기는 동일한 구조로 된 것을 특징으로 하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 포맷 변환기는
    상기 입력 영상을 수직 방향으로 확대하거나 축소하는 수직 포맷 변환부와,
    상기 입력 영상을 수평 방향으로 확대하거나 축소하는 수평 포맷 변환부와,
    입력되는 영상의 종류에 따라 상기 수직, 수평 포맷 변환부 및 상기 메모리로의 영상 데이터 입출력을 제어하는 다수개의 먹스로 구성되며, 상기 메모리는 상기 수직 또는 수평 방향으로 축소된 영상을 저장하는 것을 특징으로 하는 멀티 소스용 포맷 변환 장치.
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