KR100499505B1 - 디지털 ｔｖ에서의 포맷 변환 장치 - Google Patents

디지털 ｔｖ에서의 포맷 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 TV용 영상 처리 장치에 있어서 주화면의 영상을 아날로그 영상의 크기로 포맷 변환하여 VCR 화면으로 출력시키는 포맷 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 16:9나 4:3등의 다양한 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 16:9나 4:3등의 다양한 화면비로 디스플레이 되는 주화면 영상을 4:3의 화면비를 갖는 VCR 녹화용 화면으로 변환하며, 주화면 영상의 크기, 주화면 영상의 색 좌표 등에 관계없이 주화면 영상을 VCR 화면으로 제공할 수 있다. 또한, 주화면 영상의 화면비나 디스플레이 장치의 영상의 화면비와 관계 없이 VCR 화면으로 출력되는 영상의 화면비 및 영상 크기를 일정하게 유지시킬 수 있다.

Description

디지털 ＴＶ에서의 포맷 변환 장치{Apparatus for format conversion in digital TV}
본 발명은 디지털 TV용 영상 처리 장치에 있어서 주화면의 영상을 아날로그 영상의 크기로 포맷 변환하여 VCR 출력으로 출력시키는 포맷 변환 장치에 관한 것이다.
디지털 TV(DTV)의 도입으로 인하여 기존의 아날로그 TV에 비해서 5~6배 정도의 고화질 영상을 시청할 수 있게 되었으며, 음질 또한 CD 수준의 음질로 청취할 수 있게 되었다. 그리고 이러한 디지털 영상을 저장하는 장치로 디지털 영상의 저장 장치가 현재 개발되고 있는 실정이나 대중화되기 위해서는 좀 더 시간이 필요할 것으로 추측된다. 그러므로 디지털 TV가 대중화되더라도 당분간은 기존의 아날로그식 녹화 장치가 사용이 될 것으로 추측이 되며 고화질의 디지털 영상을 기존의 NTSC나 PAL 영상으로 변환하여 출력시키는 기능이 필요하다. 또한, 당분간은 고가의 디스플레이 장치로 인하여 기존의 아날로그 TV와 셋톱 박스(Set-top box ; STB)를 이용하여 DTV를 수신하는 경우가 많을 것으로 추측되며 이러한 경우 고화질 영상과 아울러 기존의 아날로그 신호를 출력하는 기능이 필수적으로 사용될 것으로 예측된다.
이때, 디지털 TV 영상의 경우 대부분 16:9의 화면비(Aspect Ratio)를 생각할 수 있으나 4:3의 화면비를 가지는 경우가 많으며 그 밖에 다양한 비율의 화면비를 가질 수 있다. 반면 VCR 녹화용으로 출력되는 영상의 경우 4:3의 화면비를 가지는 것이 필요하다.
또한, 다양한 화면비를 갖는 디지털 영상 신호와 보조를 맞추어 디지털 TV의 디스플레이 장치 또한 다양한 화면비를 갖는 디스플레이 장치가 개발/판매되고 있다.
이에 따라서 다양한 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 다양한 화면비를 갖는 영상이 다양한 방법으로 디스플레이 되고 있으며, 또한 4:3 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 적절히 디스플레이 하는 방법이 요구되고 있다.
도 1은 종래의 포맷 변환 장치의 구성 블록도로서, 메모리(101)에 저장된 주화면 영상 신호는 주화면 포맷 변환부(102)로 출력되고, VCR용 영상 신호는 VCR 포맷 변환부(105)로 출력된다.
상기 주화면 포맷 변환부(102)는 입력 영상의 크기를 디스플레이 장치의 해상도에 맞게 변환하여 색 좌표 변환(CSC)부(103)로 출력한다. 상기 색 좌표 변환부(103)에서는 포맷 변환된 주화면 영상의 색좌표를 디스플레이 장치의 색좌표(예를 들면, RGB 또는, YCbCr)로 변환하여 OSD(On Screen Display) 처리부(104)로 출력한다. 상기 OSD 처리부(104)는 포맷 및 색 좌표 변환된 주화면 영상 위에 메뉴 정보나 캡션 정보, 데이터 방송 정보 등을 OSD 처리하여 디스플레이시킨다.
한편, 상기 VCR 포맷 변환부(105)는 입력되는 영상을 VCR용 즉, 4:3 화면비를 갖는 영상 신호로 변환하여 출력한다.
종래의 포맷 변환 장치는, VCR 녹화용 포맷 변환부를 별도로 사용할 수도 있으나 이 경우에는 주화면에 디스플레이 되는 OSD 정보 등이 VCR 녹화용 화면으로 제공되지 않는 단점이 존재한다. 그리고 이러한 단점을 해결하려면 VCR 녹화용 영상 처리부를 복잡하게 설계해야 하는 또 다른 단점이 존재한다.
또한, 상기 메모리(101)에 주화면 영상을 위한 영역과 VCR를 위한 영역을 별도로 구비해야 하므로 메모리 크기가 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디지털 TV용 영상 출력 장치에 있어서 주 화면에 디스플레이 되는 영상의 내용을 VCR 녹화용 아날로그 화면으로 변환하여 출력하는 포맷 변환 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 주화면의 영상을 VCR 화면으로 출력하는 데에 있어서 16:9나 4:3으로 디스플레이 되는 주화면 영상을 4:3으로 변환하여 VCR 화면을 구성하도록 하는 포맷 변환 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포맷 변환 장치는, 디지털 TV의 영상 처리 장치에 있어서 16:9나 4:3등의 다양한 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 16:9나 4:3등의 다양한 화면비로 디스플레이 되는 주화면 영상을 4:3의 화면비를 갖는 VCR 녹화용 화면으로 효과적으로 변환함으로써, 적절한 아날로그 TV용 출력을 제공하는데 그 특징이 있다.
이를 하드웨어로 구현한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포맷 변환 장치는 입력되는 다양한 형태의 주화면 디지털 영상을 디스플레이 장치의 해상도와 화면비로 변환하거나 그대로 바이패스하는 주화면 포맷 변환부와, 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상의 색 좌표를 변환하고, OSD 데이터 정보를 상기 주화면 영상에 오버레이하는 후 처리부와, 상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상 신호, 상기 후 처리부의 각 처리 단계에서 출력되는 영상 신호들 중 하나를 선택 출력하는 입력 선택부와, 상기 입력 선택부를 통해 출력되는 영상을 그대로 출력하거나, 필요에 따라서 입력 영상의 가장자리 일부를 잘라내고 출력하는 영상 재단부와, 상기 영상 재단부에서 출력되는 주화면 영상을 VCR용 아날로그 영상 신호의 포맷으로 변환하는 VCR 포맷 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 주화면 포맷 변환부는 디스플레이 장치에 따라 비월 주사 영상을 순차 주사 영상으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
상기 주화면 포맷 변환부는 입력되는 주화면 영상의 색좌표를 YCbCr 형태로 변환하는 색좌표 변환부를 더 포함하여, YCbCr 형태의 주화면 영상에 대해 포맷 변환을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 후 처리부는 상기 주화면 포맷 변환부에서 포맷 변환된 주화면 영상이 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞도록 신호 처리를 하는 비디오 신호 처리부와, 요구되는 OSD 데이터 정보를 상기 주화면 영상에 오버레이시키는 OSD 처리부와, 상기 OSD 처리부에서 출력되는 색 좌표를 디스플레이 장치의 색 좌표로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 OSD 처리부 전단에 주화면 영상의 색좌표와 OSD 데이터 정보의 색좌표를 일치시키는 색좌표 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력 선택부는 상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상, 상기 후 처리부의 비디오 신호 처리부, OSD 처리부, 및 색 좌표 변환부의 각 출력 영상을 입력받고 이 중 한 영상을 선택 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 재단부는 동기 신호에 의해 카운트되는 수평 카운터와, 상기 수평 카운터의 카운트 값, 수평 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 입력 선택부를 통해 출력되는 주화면 영상 신호 중 수평 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수평 재단부와, 상기 동기 신호에 의해 카운트되는 수직 카운터와, 상기 수직 카운터의 카운트 값, 수직 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 수평 재단부를 통해 출력되는 영상 신호 중 수직 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수직 재단부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포맷 변환 장치는, 주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 와이드 모드로 동작할 경우, 상기 영상 재단부는 입력 영상을 그대로 VCR 포맷 변환부로 출력하고, 상기 VCR 포맷 변환부는 16:9 화면의 영상을 4:3 화면의 영상으로 변환함과 동시에 상기 주화면 영상의 해상도를 VCR의 해상도로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포맷 변환 장치는, 주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 레터박스 모드로 동작할 경우, 상기 영상 재단부는 16:9 화면비의 주화면 영상 중에서 유효한 영상만을 VCR 포맷 변환부로 출력하고, 상기 VCR 포맷 변환부는 상기 영상 재단부에서 출력되는 영상의 해상도를 VCR의 해상도로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포맷 변환 장치는, 상기 후 처리부 전단에 영상 재단부를 더 포함하여, 상기 주화면 포맷 변환부는 아날로그 디스플레이 장치의 과도 주사 영역이 포함되도록 주화면 영상을 포맷 변환하고, 상기 영상 재단부는 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상 중 과도 주사 영역을 잘라내고 나머지 영상을 후 처리부로 출력하며, 상기 VCR 포맷 변환부는 상기 과도 주사 영역이 포함된 주화면 영상을 입력받아 포맷 변환을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 포맷 변환 장치는, 입력되는 다양한 형태의 주화면 디지털 영상을 디스플레이 장치의 해상도와 화면비로 변환하며 이때, 아날로그 디스플레이 장치의 과도 주사 영역이 포함되도록 주화면 영상을 포맷 변환하거나 주화면 영상의 포맷 변환을 바이패스하는 주화면 포맷 변환부와, 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상 중 과도 주사 영역을 제외한 나머지 영상만을 출력하는 제 1 영상 재단부와, 상기 제 1 영상 재단부에서 출력되는 주화면 영상의 색 좌표를 변환하고, OSD 데이터를 상기 주화면 영상에 오버레이하는 후 처리부와, 상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상 신호, 상기 후 처리부의 각 처리 단계에서 출력되는 영상 신호들 중 하나를 선택 출력하는 입력 선택부와, 상기 입력 선택부를 통해 출력되는 영상을 그대로 출력하거나, 필요에 따라서 입력 영상의 가장자리 일부를 잘라내고 출력하는 제 2 영상 재단부와, 상기 영상 재단부에서 출력되는 주화면 영상을 VCR용 아날로그 영상 신호의 포맷으로 변환하는 VCR 포맷 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 포맷 변환 장치의 구성 블록도로서, 다양한 디지털 TV 영상을 디스플레이 장치에 맞도록 포맷 변환과 화면비 변환을 수행하는 주화면 포맷 변환부(201), 상기 주화면 포맷 변환부(201)의 출력 영상의 색 좌표를 변환시키거나 화질 개선, 신호 처리된 주화면 영상에 필요한 데이터 방송이나 사용자 메뉴를 OSD 형태로 오버레이(overlay)시키는 후 처리부(202), 상기 주화면 포맷 변환부(201)의 출력 영상, 상기 후 처리부(202)에서 출력되는 색좌표 변환된 영상, OSD 처리된 영상 중 하나의 영상 신호를 선택 출력하는 입력 선택부(203), 상기 입력 선택부(203)를 통해 출력되는 영상을 그대로 출력하거나, 필요에 따라서 영상의 가장자리를 잘라내어 출력하는 영상 재단부(204), 및 상기 영상 재단부(204)에서 출력되는 영상을 기존의 아날로그 영상 신호(예, NTSC/PAL/SECAM)로 포맷 변환하는 VCR 포맷 변환부(205)로 구성된다.
상기 후처리부(Post-processor)(202)는 필요에 따라서 다양한 영상 처리부로 구성될 수 있으며 본 발명에서는 비디오 신호 처리부(Video Signal Processor ; VSP)(202a), OSD(On-screen display) 처리부(202b), 및 색좌표 변환부(Color space converter ; CSC)(202c)로 구성되는 것을 실시예로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 주화면 포맷 변환부(201)는 기존에 널리 사용되어 왔던 NTSC나 PAL 등의 아날로그 방송 신호나 VGA, XGA등의 PC 신호, 또는 DTV에 사용되는 다양한 크기의 MPEG 영상 등을 디스플레이 장치의 해상도로 변환한다.
그리고, 입력 영상의 해상도와 출력 영상의 해상도에 따라서 적절한 필터링을 수행하며 필요에 따라 비월 주사 형태의 영상 입력에 대해서는 순차 주사 형태로 변환한다.
이때, 상기 주화면 포맷 변환부(201)는 대부분의 영상이 YCbCr 형태이므로 YCbCr 형태의 포맷 변환을 수행하는데, PC 입력에 대해서는 RGB 형태로 포맷 변환 할 수도 있으며 메모리의 사용을 줄이기 위해서 YCbCr 형태로 변환한 후 포맷 변환을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 주화면 포맷 변환부(201)는 다양한 화면비로 입력되는 영상을 디스플레이 장치의 화면비에 맞게 변환한다.
예를 들어, 입력 영상의 화면비가 4:3이고 출력 영상의 화면비가 16:9인 경우 도 3a 내지 도 3d와 같은 다양한 화면비 변환 방식으로 영상을 변환시킨다. 도 3a는 정상 모드로서, 포맷 변환없이 4:3 화면비의 영상을 그대로 16:9 화면비를 갖는 화면에 디스플레이 시킨 경우이다. 이 경우 화면 양쪽의 일부가 블랙이나 회색으로 처리된다. 도 3b는 와이드(wide) 디스플레이 모드로서, 4:3 화면비의 영상을 좌우로 늘려서 16:9 화면비에 맞도록 만든 경우이다. 도 3c는 줌 디스플레이 모드로서, 4:3 화면비의 영상을 확대시킨 후 16:9 화면비에 맞게 영상의 위, 아래 부분을 잘라낸 경우이고, 도 3d는 스펙터클(spectacle) 디스플레이 모드로서, 화면의 중심 부분과 가장 자리 부분의 수평 방향 확대 비율을 다르게 처리하여 16:9 화면비의 형태로 변환한 경우이다.
한편, 입력 영상의 화면비가 16:9이고 출력 영상의 화면비가 4:3인 경우에는 도 4a 내지 도 4c와 같은 다양한 화면비 변환 방식으로 영상을 변환시킨다. 도 4a는 레터박스(letter box) 모드로서, 16:9 화면비의 영상을 그대로 4:3 화면비를 갖는 화면에 디스플레이시킨 경우이다. 이때는 화면의 상하 일부가 블랙이나 회색으로 처리된다. 도 4b는 팬&스캔(pan&scan) 디스플레이 모드로서, 16:9 화면비의 영상의 양쪽을 일부를 4:3 화면비에 맞게 잘라낸 경우이고, 도 4c는 스퀴즈(squeeze) 디스플레이 모드로서, 16:9 화면비의 영상을 수평 방향으로 압축시켜 전체 화면을 4:3 화면비에 맞도록 구성한 경우이다.
이때 도 3c와 같이 줌 디스플레이 모드(zoom display mode)를 제외하고는 주화면에서 항상 4:3 영상을 추출할 수 있으며 이 영상을 추후 VCR 포맷 변환부(205)로 출력하게 된다.
상기와 같이 디스플레이 장치의 화면비 및 해상도에 맞게 포맷 변환된 주화면 영상은 후처리부(202)와 입력 선택부(203)로 출력된다.
상기 후처리부(202)의 비디오 신호 처리부(202a)는 포맷 변환된 주화면 영상이 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞도록 상기 주화면 영상의 밝기(brightness), 명암(contrast), 색상(tint), 선명도(sharpness) 등을 조정한다. 또한, 필요에 따라 잡음 제거, 필터링 등의 영상 처리 기능도 수행한다. 또한, 필요에 따라서 OSD 영상의 색 좌표가 주화면 영상의 색 좌표와 다를 경우 주화면 영상의 색 좌표를 OSD 영상의 색 좌표와 일치하도록 색 좌표를 변환하는 역할을 수행한다. 상기 VSP(202a)에서 신호 처리된 주화면 영상은 OSD 처리부(202b)로 출력된다.
상기 OSD 처리부(202b)는 주화면 영상에 필요한 OSD 데이터 예를 들어, 데이터 방송이나 사용자 메뉴를 OSD 처리하여 오버레이(overlay)시킨다. 즉, 기존 아날로그 TV에서는 상기 OSD 처리부(202b)가 음성 신호의 음량 조절, 시간 예약, 채널 정보 등을 디스플레이 하는 용도로 사용되었으며 간단한 문자나 도형을 디스플레이 하는 역할을 수행하였다. 그러나, 디지털 TV로 발전되면서 기존의 문자나 도형들도 매우 화려하게 변화하게 되었고 데이터 방송의 도입으로 인해서 방송 채널로 매우 다양한 영상 정보가 입력되고 이를 디스플레이 하는 기능을 수행하게 되었다.
즉, 데이터 방송의 경우 현재 방송 중인 동영상의 내용 정보에 맞추어서 관련된 부가 정보를 제공하게 되며 다양한 문자 정보와 동시에 GIF, PNG, MNG 형태의 정지 화면들을 제공하게 된다. 그리고 사용자의 요구에 따라서 이러한 영상을 주 화면에 오버레이하여 디스플레이 함으로써, 사용자로 하여금 기존 아날로그 방송에서는 불가능한 다양한 형태의 서비스를 제공받을 수 있게 한다.
이때, 상기 GIF 영상이 YCbCr 색 좌표를 기반으로 하여 영상을 압축하여 사용하는 반면, PNG, MNG 영상 포맷은 RGB 색 좌표를 기반으로 하고 있다.
그러므로, OSD 처리를 통해 오버레이되는 영상과 주화면의 동영상 데이터가 같은 색 좌표를 가질 경우에는 OSD 처리를 통해 오버레이 기능을 수행함에 있어서 별 문제가 발생하지 않으나, 그렇지 않을 경우는 이에 대한 고려가 필요하다. 예를 들면, 입력되는 주화면 동영상이 PC 화면이면서 RGB 색 좌표로 처리되고, OSD로 오버레이되는 영상이 GIF 포맷을 가지고 있어서 YCbCr 색 좌표를 가지는 경우를 가정해 보자. 이 경우에는 오버레이되는 OSD 영상을 RGB 색 좌표로 변환하거나 또는, PC 영상을 YCbCr 색 좌표로 변환한 후 오버레이하는 기능이 필요하다.
이를 위하여 OSD 처리부(202b)에서 OSD로 오버레이되는 OSD 데이터 예컨대, OSD 영상에 대한 색 좌표 변환 기능이 요구되며, 그렇지 않을 경우 앞서 설명한 바와 같이 신호 처리부(202a)에서 색 좌표 변환 기능이 요구된다.
또한, 상기 OSD로 오버레이한 영상의 색 좌표와 최종 디스플레이 장치의 색 좌표가 일치하지 않을 수 있으며 이를 위해서 최종 단에 별도의 색 좌표 변환부(202c)가 필요하다. 즉, 상기 색 좌표 변환부(202c)는 OSD 처리부(202b)에서 출력되는 영상의 색좌표를 디스플레이 장치의 색좌표로 변환한다.
전술한 주화면 포맷 변환부(201), 후 처리부(202)의 비디오 신호 처리부(202a), OSD 처리부(202b), 및 색좌표 변환부(202c)는 각자 고유의 기능을 수행하여 입력 영상에 여러 가지 변형을 가하여 출력하는 기능을 수행할 뿐만 아니라, 입력 영상에 아무런 처리도 가하지 않고 그냥 통과시키는 기능도 물론 보유하고 있으며 필요에 따라서 선택적으로 사용이 된다.
이때, 상기 주화면 포맷 변환부(201)의 출력 영상, 후 처리부(202)의 비디오 신호 처리부(202a)의 출력 영상, OSD 처리부(202b)의 OSD 데이터(즉, OSD 처리되는 문자, 영상 정보, 정지 영상등을 포함)가 오버레이된 출력 영상, OSD 데이터가 오버레이되지 않은 데이터, 상기 색좌표 변환부(202c)의 출력 영상 등이 입력 선택부(23)로 출력되고, 입력 선택부(203)는 이 중 한 영상을 선택하여 영상 재단부(204)로 출력한다.
즉, 상기 입력 선택부(203)는 주화면 포맷 변환부(201)의 출력 영상과 다양한 후 처리부(202)의 단계별 출력을 동시에 입력받은 후 이 중 하나의 영상을 사용자 또는 시스템의 제어에 따라 선택하여 영상 재단부(204)로 제공한다.
만일, 입력 선택부(203)가 OSD 처리부(202b)에서 OSD 데이터가 오버레이된 영상 또는, 색좌표 변환부(202c)의 출력 영상을 선택하여 출력한다면, VCR에는 주화면 영상에 오버레이되는 OSD 데이터까지 모두 녹화된다. 따라서, 이후에 VCR을 재생하게 되면 주화면의 내용뿐만 아니라 그 당시 주화면 영상에 오버레이된 OSD 데이터까지 볼 수 있게 된다.
상기 영상 재단부(Image Cropper, 204)는 도 5와 같이 필요에 따라서 입력 되는 영상의 일부분을 잘라내어 VCR 포맷 변환부(205)에 출력한다.
즉, 주화면으로 디스플레이 되는 영상이 4:3 화면일 경우 주화면 포맷 변환부(201)에서 4:3 화면비에 맞게 입력 영상이 변환된 상태이므로 상기 영상 재단부(204)는 입력 영상을 바로 VCR 포맷 변환부(205)로 출력하면 된다. 반면, 주화면으로 디스플레이 되는 영상이 16:9 화면일 경우 상기 주화면 포맷 변환부(201)에서 16:9 화면비에 맞게 입력 영상이 변환된 상태이므로 영상 재단부(204)로 입력되는 영상도 16:9 화면비를 갖고 있다. 따라서, 이런 경우 상기 영상 재단부(204)는 입력 영상의 4:3 화면비에 해당하는 부분만을 잘라내어 VCR 포맷 변환부(205)에 제공함으로써, VCR 포맷 변환부(205)가 효과적으로 4:3 화면을 구성할 수 있게 한다.
도 6은 상기 영상 재단부(204)의 상세 블록도로서, 수평 카운터(601)와 수평 재단부(602), 수직 카운터(603)와 수직 재단부(604)로 구성된다.
상기 수평 카운터(601)와 수직 카운터(603)는 동기 신호에 의해 카운트되며, 수평 카운터(601)의 출력을 수평 재단부(602)로 출력되고, 수직 카운터(603)의 출력은 수직 재단부(604)로 출력된다. 상기 수평 재단부(602)는 입력 영상 신호와 유효하지 않은 수평 방향 위치 정보(h_pos), 유효한 수평 방향 위치 정보(h_size)를 입력받고, 상기 수평 카운터(601)의 출력에 따라 상기 유효한 수평 방향 위치에 있는 화소만을 수직 재단부(604)로 출력한다. 상기 수직 재단부(604)는 상기 수평 재단부(602)에서 출력되는 영상 신호와 유효하지 않은 수직 방향 위치 정보(v_pos), 유효한 수직 방향 위치 정보(v_size)를 입력받고, 상기 수직 카운터(603)의 출력에 따라 상기 유효한 수직 방향 위치에 있는 화소만을 선택하여 VCR 포맷 변환부(205)로 출력한다. 결과적으로, 도 5의 (a)와 같이 영상 재단부(204)로 입력되는 영상은 도 5의 (b)와 같이 재단되어 VCR 포맷 변환부(205)로 출력된다.
즉, 상기 영상 재단부(204)는 동기 신호와 입력 영상 신호, 그리고 수평과 수직 방향으로 유효한 영상의 위치 정보를 입력받아, 입력 영상 중 유효한 영상만을 VCR 포맷 변환부(205)로 출력함으로써, 유효하지 않은 영상에 대해서 수평 방향과 수직 방향으로 잘라내는 역할을 수행하는데, 이를 매우 간단한 하드웨어를 이용하여 구성이 가능하다.
상기 VCR 포맷 변환부(205)는 주 화면의 크기로 처리된 다양한 형태의 영상 데이터를 기존의 아날로그 VCR 형태에 맞도록 포맷을 변환하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 VCR 포맷 변환부(205)는 상기 영상 재단부(204)와 같이 동작하여 주화면에 디스플레이 되는 형태와 관계없이 효과적으로 4:3 화면을 구성할 수 있게 한다.
즉, 주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 도 3b와 같이 와이드 모드(wide mode)로 동작할 경우 영상 자체는 4:3의 화면비를 가지나 영상의 해상도는 16:9를 가지고 있다. 이러한 경우 영상 재단부(204)는 영상을 잘라내지 않고 입력 영상을 바로 VCR 포맷 변환부(205)에 제공하게 되며, 상기 VCR 포맷 변환부(205)에서는 16:9 화면의 영상을 4:3 화면의 영상으로 변환함과 동시에 디스플레이 장치의 해상도의 영상을 VCR 녹화에 적절한 해상도의 영상으로 변환하여 출력하게 된다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 도 4a와 같이 레터박스 모드(letterbox mode)로 동작할 경우에는 16:9 화면으로 디스플레이 되는 영상 중에서 유효한 영상만을 영상 재단부(204)가 잘라내어 VCR 포맷 변환부(205)로 출력하고, 상기 VCR 포맷 변환부(205)는 이 영상을 VCR 녹화에 적절한 해상도의 영상으로 변환하여 출력함으로써, 적절한 VCR 녹화용 출력을 얻을 수 있다.
그러나, 도 5의 경우 아날로그 디스플레이 장치의 과도주사(over scan)를 고려해야 할 필요가 있을 수도 있다. 즉, 도 5와 같이 처리할 경우 영상의 과도주사로 인하여 다른 디스플레이 모드인 경우에 비하여 주화면이 VCR 화면으로 디스플레이 되는 영역이 작아질 수 있다. 그 결과 도 5의 경우 VCR 화면이 다른 모드 화면에 비해서 좀 더 크게 디스플레이 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우는 도 7에 나타낸 바와 같이 주화면 포맷 변환부(201)에서는 아날로그 디스플레이 장치의 과도주사를 고려하여 영상을 출력하고 이 영상을 VCR 포맷 변환부(205)에 제공하면 된다. 그리고 주화면 포맷 변환부(201)의 출력 영상을 제공받은 후 처리부(202)에서는 별도의 영상 재단부를 사용하여 과도 주사 영역을 잘라낸 다음 후 처리를 진행하면 된다.
도 8은 상기된 영상 재단부가 더 추가된 본 발명의 포맷 변환 장치의 구성 블록도로서, 후 처리부(802) 내의 비디오 신호 처리부(802b) 전단에 영상 재단부(802a)가 추가되는 것을 제외하고는 상기된 도 2와 동일하므로 상세 설명을 생략한다. 즉, 상기 영상 재단부(802a)는 아날로그 디스플레이 장치의 과도 주사를 고려하여 디스플레이에 유효한 영상 이외에 디스플레이 장치의 과도 주사를 고려한 마진 부분 즉, 과도 주사 영역을 포함하여 VCR 포맷 변환부(805)로 출력한다.
또한, 주화면이 줌 디스플레이 모드(zoom display mode)인 경우 4:3 영상의 상하 일부분이 VCR로 출력이 안 되는 문제가 발생할 수 있다. 그런데, 이러한 문제도 도 8의 영상 재단부(802a)를 이용하여 개선할 수 있다. 즉, 주화면 포맷 변환부(801)에서 4:3 전체 영역에 대한 포맷 변환을 수행하고 이 영상을 VCR 포맷 변환부(805)에 제공하게 된다. 이 경우 VCR 화면은 정상적인 VCR 화면을 출력할 수 있게 된다. 그리고, 비디오 신호 처리부(802b) 전단에 위치한 영상 재단부(802a)에서는 영상의 상측 부분과 하측 부분에 대한 영상을 잘라낸 다음 비디오 신호 처리부(802b)로 출력함으로써, 주화면에서 정상적인 줌 모드로 디스플레이가 가능하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 포맷 변환 장치에 의하면, 16:9나 4:3등의 다양한 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 16:9나 4:3등의 다양한 화면비로 디스플레이 되는 주화면 영상을 효과적으로 4:3의 화면비를 갖는 VCR 녹화용 화면으로 변환함으로써, 적절한 아날로그 TV용 출력을 제공할 수 있다. 즉, 다양한 형태를 가지는 영상 데이터를 선택적으로 VCR 포맷 변환부에 인가함으로써, 주화면 영상의 크기, 주화면 영상의 색 좌표 등에 관계없이 주화면 영상을 VCR 화면으로 제공할 수 있다. 또한, 주화면 영상의 화면비나 디스플레이 장치의 영상의 화면비와 관계 없이 VCR 화면으로 출력되는 영상의 화면비 및 영상 크기를 일정하게 유지시킬 수 있다.
그리고, 입력 영상 신호 중 일부를 잘라내는 영상 재단부를 주화면 영상을 처리하는 부분 또는, VCR용 영상을 처리하는 부분에 적절히 배치하여 주화면에 디스플레이 되는 내용에 부가적인 정보를 VCR 화면 처리부에 제공함으로써, VCR 화면 영상의 화면비 및 크기를 최적의 상태로 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 주화면 영상을 입력받아 VCR용 영상으로 변환함으로써, 메모리에 VCR용 영상을 위한 별도의 영역이 필요없게 되므로 메모리의 크기를 줄일 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.
도 1은 종래의 포맷 변환 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 TV의 포맷 변환 장치의 구성 블록도
도 3a 내지 도 3d는 4:3 화면비를 갖는 입력 영상을 16:9 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 디스플레이하기 위한 화면비 변환 예를 보인 일반적인 도면
도 4a 내지 도 4c는 16:9 화면비를 갖는 입력 영상을 4:3 화면비를 갖는 디스플레이 장치에 디스플레이하기 위한 화면비 변환 예를 보인 일반적인 도면
도 5는 16:9 화면비를 갖는 주화면 영상을 VCR로 출력하기 위한 포맷 변환의 예를 보인 본 발명의 도면
도 6은 도 2의 영상 재단부의 상세 블록도
도 7은 16:9 화면비를 갖는 주화면 영상을 VCR로 출력하기 위한 포맷 변환의 다른 예를 보인 본 발명의 도면
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포맷 변환 장치의 구성 블록도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 주화면 포맷 변환부 202 : 후 처리부
202a : 비디오 신호 처리부 202b : OSD 처리부
202c : 색좌표 변환부 203 : 입력 선택부
204 : 영상 재단부 205 : VCR 포맷 변환부

Claims (17)

  1. 입력되는 다양한 형태의 주화면 디지털 영상을 디스플레이 장치의 해상도와 화면비로 변환하는 주화면 포맷 변환부;
    상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상의 색 좌표를 OSD 영상의 색좌표로 변환하고, OSD 영상을 상기 주화면 영상에 오버레이하는 후 처리부;
    상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상 신호, 상기 후 처리부에서 OSD 영상이 오버레이된 영상 신호 중 하나를 선택 출력하는 입력 선택부;
    상기 입력 선택부를 통해 출력되는 영상을 그대로 출력하거나, 필요에 따라서 입력 영상의 가장자리 일부를 잘라내고 출력하는 영상 재단부; 그리고
    상기 영상 재단부에서 출력되는 영상 신호를 VCR용 아날로그 영상 신호의 포맷으로 변환하는 VCR 포맷 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주화면 포맷 변환부는
    디스플레이 장치에 따라 비월 주사 방식의 주화면 영상을 순차 주사 영상으로 변환하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주화면 포맷 변환부는
    입력되는 주화면 영상의 색좌표를 YCbCr 형태로 변환하는 색좌표 변환부를 더 포함하여, YCbCr 형태의 주화면 영상에 대해 포맷 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 후 처리부는
    상기 주화면 포맷 변환부에서 포맷 변환된 주화면 영상이 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞도록 신호 처리를 하고, 상기 주화면 영상의 색좌표가 OSD 영상의 색좌표와 다른 경우 주화면 영상의 색좌표 변환을 수행하는 비디오 신호 처리부와,
    요구되는 OSD 영상을 상기 주화면 영상에 오버레이시키는 OSD 처리부와,
    상기 OSD 처리부에서 출력되는 색 좌표를 디스플레이 장치의 색 좌표로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 입력 선택부는
    상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상, 상기 후 처리부의 비디오 신호 처리부, OSD 처리부, 및 색 좌표 변환부의 각 출력 영상을 입력받고 이 중 한 영상을 선택 출력하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 재단부는
    동기 신호에 의해 카운트되는 수평 카운터와,
    상기 수평 카운터의 카운트 값, 수평 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 입력 선택부를 통해 출력되는 주화면 영상 신호 중 수평 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수평 재단부와,
    상기 동기 신호에 의해 카운트되는 수직 카운터와,
    상기 수직 카운터의 카운트 값, 수직 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 수평 재단부를 통해 출력되는 영상 신호 중 수직 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수직 재단부로 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 와이드 모드로 동작할 경우,
    상기 영상 재단부는 입력 영상을 그대로 VCR 포맷 변환부로 출력하고,
    상기 VCR 포맷 변환부는 16:9 화면의 영상을 4:3 화면의 영상으로 변환함과 동시에 상기 주화면 영상의 해상도를 VCR의 해상도로 변환하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 레터박스 모드로 동작할 경우,
    상기 영상 재단부는 16:9 화면비의 주화면 영상 중에서 유효한 영상만을 VCR 포맷 변환부로 출력하고,
    상기 VCR 포맷 변환부는 상기 영상 재단부에서 출력되는 영상의 해상도를 VCR의 해상도로 변환하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리부 전단에 영상 재단부를 더 포함하여,
    상기 주화면 포맷 변환부는 아날로그 디스플레이 장치의 과도 주사 영역이 포함되도록 주화면 영상을 포맷 변환하고,
    상기 영상 재단부는 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상 중 과도 주사 영역을 잘라내고 나머지 영상을 후 처리부로 출력하며,
    상기 VCR 포맷 변환부는 상기 과도 주사 영역이 포함된 주화면 영상을 입력받아 포맷 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    주 화면으로 디스플레이 되는 영상이 줌 모드로 동작할 경우,
    상기 주화면 포맷 변환부는 4:3 화면비로 입력되는 주화면 영상에 대해 4:3 전체 영역에 대한 포맷 변환을 수행하고,
    상기 영상 재단부는 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상의 상하측 일부분을 잘라내고 나머지 영상을 후 처리부로 출력하며,
    상기 VCR 포맷 변환부는 상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 4:3 영상을 입력받아 포맷 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  12. 입력되는 다양한 형태의 주화면 디지털 영상을 디스플레이 장치의 해상도와 화면비로 변환하며 이때, 아날로그 디스플레이 장치의 과도 주사 영역이 포함되도록 주화면 영상을 포맷 변환하거나 주화면 영상의 포맷 변환을 바이패스하는 주화면 포맷 변환부;
    상기 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상 중 과도 주사 영역을 제외한 나머지 영상만을 출력하는 제 1 영상 재단부;
    상기 제 1 영상 재단부에서 출력되는 주화면 영상의 색 좌표를 OSD 영상의 색좌표로 변환하고, 상기 OSD 영상을 상기 주화면 영상에 오버레이하는 후 처리부;
    상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상 신호, 상기 후 처리부의 OSD 영상이 오버레이된 영상 신호 중 하나를 선택 출력하는 입력 선택부;
    상기 입력 선택부를 통해 출력되는 영상 신호의 특성에 따라 입력 영상 신호를 그대로 출력하거나, 수평, 수직 방향으로 유효한 영상만을 선택 출력하는 제 2 영상 재단부;
    상기 영상 재단부에서 출력되는 영상을 VCR용 아날로그 영상 신호의 포맷으로 변환하는 VCR 포맷 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 영상 재단부는
    상기 입력 선택부를 통해 입력되는 주화면 영상이 주화면 포맷 변환부에서 출력되는 주화면 영상인 경우 과도 주사 영역을 잘라내지 않고 그대로 VCR 포맷 변환부로 출력하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 후 처리부는
    상기 제 1 영상 재단부에서 출력되는 주화면 영상이 디스플레이 장치의 칼라 특성에 맞도록 신호 처리를 하고, 상기 주화면 영상의 색좌표가 OSD 영상의 색좌표와 다른 경우 주화면 영상의 색좌표 변환을 수행하는 비디오 신호 처리부와,
    요구되는 OSD 영상을 상기 주화면 영상에 오버레이시키는 OSD 처리부와,
    상기 OSD 처리부에서 출력되는 색 좌표를 디스플레이 장치의 색 좌표로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 입력 선택부는
    상기 주화면 포맷 변환부의 출력 영상, 상기 후 처리부의 비디오 신호 처리부, OSD 처리부, 및 색 좌표 변환부의 각 출력 영상을 입력받고 이 중 한 영상을 선택 출력하는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 영상 재단부는
    동기 신호에 의해 카운트되는 수평 카운터와,
    상기 수평 카운터의 카운트 값, 수평 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 입력 선택부를 통해 출력되는 주화면 영상 신호 중 수평 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수평 재단부와,
    상기 동기 신호에 의해 카운트되는 수직 카운터와,
    상기 수직 카운터의 카운트 값, 수직 방향으로 유효한 위치 정보, 유효하지 않은 위치 정보에 따라 상기 수평 재단부를 통해 출력되는 영상 신호 중 수직 방향으로 유효한 영상만을 출력하는 수직 재단부로 구성되는 것을 특징으로 하는 포맷 변환 장치.
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