KR100555576B1 - 디스플레이 시스템에서 외부 메모리 없이 프레임 레이트변환하는 장치 및 방법 - Google Patents

디스플레이 시스템에서 외부 메모리 없이 프레임 레이트변환하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 시스템에서 외부 메모리 없이 프레임 레이트 변환하는 장치 및 방법이 개시된다. 상기 디스플레이 시스템에서는, 외부 메모리가 필요 없는, 입력 동기 신호의 주파수와 출력 동기 신호의 주파수가 같은 프레임 레이트 록킹된 경우라 하더라도, 프레임 레이트 다운 변환 효과를 위하여, 프레임 레이트 변환 장치가 데이터 인에이블 신호 또는 수직 동기 신호에 일부 프레임 삭제를 위한 디스에이블 프레임을 마스킹하여 그 마스킹된 신호를 LCD 구동회로부로 출력한다.

Description

디스플레이 시스템에서 외부 메모리 없이 프레임 레이트 변환하는 장치 및 방법{Apparatus and method for performing frame rate conversion without an external memory in the display system}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 프레임 레이트 변환 기능을 가지는 일반적인 LCD 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 프레임 레이트 변환부의 구체적인 블록도이다.
도 3은 동기신호와 데이터 인에이블 신호의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 프레임 레이트 변환부에서 출력된 동기 신호와 데이터 인에이블 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 1의 프레임 레이트 변환부에서 일부 프레임을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 프레임 레이트 변환 장치의 구체적인 블록도이다.
도 8은 도 7의 데이터 인에이블 신호 생성부의 구체적인 블록도이다.
도 9a 및 9b는 도 6의 프레임 레이트 변환 장치에서 출력된 동기 신호와 데이터 인에이블 신호를 나타내는 타이밍도이다.
본 발명은 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 특히 프레임 레이트 변환(FRC: frame rate conversion) 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터(monitor)와 같은 디스플레이 시스템은 60±5KHz 정도의 수직 주파수(vertical frequency) 또는 프레임 레이트로 디스플레이한다. 그런데, 디스플레이 시스템은 일반적으로 다양한 프레임 레이트로 입력되는 영상 신호들을 LCD 패널(panel)과 같은 디스플레이 장치에 허용되는 프레임 레이트로 변환 처리한다. 즉, 입력되는 영상 신호의 프레임 레이트가 디스플레이 장치에서 지원하는 프레임 레이트 보다 크면, 프레임 레이트 다운(down) 변환이 이루어지고, 반대의 경우에는 프레임 레이트 업(up) 변환이 이루어진다. 디스플레이 시스템에 입력되는 영상 신호로서 컴퓨터의 그래픽 카드(graphic card) 출력신호 같은 경우는 대체로, 비디오 플레이어(video player)의 출력신호, TV 신호 등과 달리 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치가 지원하는 프레임 레이트보다 큰 경우가 많으며, 이때 프레임 레이트 다운 변환을 위한 장치가 요구된다. 근래에 기술 발전에 따라 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치에 허용되는 프레임 레이트가 증가되고 있어서 FRC의 본래 기능의 필요성은 많이 줄어들었지만, 아직도 다양한 프 레임 레이트를 가지는 신호들이 하나의 디스플레이 장치에서 디스플레이 되도록 하기 위하여 FRC 장치가 요구된다.
FRC 기능을 가지는 일반적인 LCD 디스플레이 시스템(100)이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 상기 LCD 디스플레이 시스템(100)은 프레임 레이트 변환부(110), 동기 검출기(120), 외부 메모리(130), LCD 구동 회로부(140), 및 LCD 패널(150)을 구비한다. 상기 LCD 디스플레이 시스템(100)에서는, 그래픽 장치 등 외부로부터 3 색 신호, 즉, R(Red), G(Green), B(Blue) 영상 데이터와 동기 신호를 입력받고, 상기 프레임 레이트 변환부(110)가 상기 외부 메모리(130)를 이용하여 프레임 변환한 R, G, B 영상 데이터를 생성한다. 상기 프레임 레이트 변환된 영상 데이터는 상기 LCD 구동 회로부(140)를 거쳐 상기 LCD 패널(150)에서 디스플레이 될 수 있는 형태로 처리된다.
도 1의 프레임 레이트 변환부(110)의 구체적인 블록도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 상기 프레임 레이트 변환부(110)는 제1 FIFO(First In First Out) 메모리(111), 제2 FIFO 메모리(112), 및 콘트롤러(113)를 구비한다. 외부에서 입력된 R, G, B 영상 데이터는 상기 제1 FIFO 메모리(111), 상기 외부 메모리(130), 및 상기 제2 FIFO 메모리(112)를 거치면서, 상기 LCD 패널(150)에 허용되는 프레임 레이트로 변환되어 상기 LCD 구동 회로부(140)로 출력된다. 상기 콘트롤러(113)는 상기 동기 검출기(120)에서 검출된 입력 수직 동기 신호(VS) 및 입력 수평 동기 신호(HS)를 이용하여, 상기 제1 FIFO 메모리(111), 상기 외부 메모리(130), 및 상기 제2 FIFO 메모리(112)의 데이터 입출력을 제어한다. 또한, 상기 콘트롤러 (113)는 상기 LCD 패널(150) 구동 프레임 레이트에 적합한 출력 수직 동기 신호(OVS), 출력 수평 동기 신호(OHS), 및 출력 데이터 인에이블(enable) 신호(ODE)를 생성하여 상기 LCD 구동 회로부(140)로 출력한다.
위에서 기술된 바와 같이, 출력 동기 신호들(OVS, OHS)의 주파수는 외부에서 입력되는 동기 신호들(VS, HS)의 주파수와 달라서, 외부에서 입력되는 영상 데이터에 대한 프레임 레이트 변환이 이루어진다. 이때, 일반적으로 상기 LCD 구동 회로부(140)는 출력 데이터 인에이블(enable) 신호(ODE)가 논리 하이(high) 상태로 출력될 때에만, 상기 LCD 패널(150)로 영상 데이터를 출력하여 디스플레이가 이루어지도록 한다. 동기신호와 데이터 인에이블 신호의 관계가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 상기 LCD 패널에 디스플레이가 이루어지는 시간은, 수직 동기 신호(VS)의 주기 보다 작게 설정되는 수직 데이터 인에이블 신호(VDE) 및 수평 동기 신호(HS)의 주기 보다 작게 설정되는 수평 데이터 인에이블 신호(HDE)가 모두 논리 하이 상태를 가지는 시간 동안이다. 즉, 도 4의 예에서, 수직 데이터 인에이블 신호(VDE) 및 수평 데이터 인에이블 신호(HDE)가 모두 논리 하이 상태일 때 출력 데이터 인에이블 신호(DE)가 논리 하이 상태이고, 상기 출력 데이터 인에이블 신호(DE)의 제어를 받는 상기 LCD 구동 회로부(140)의 동작에 의하여 LCD 패널에서 디스플레이가 이루어진다. 도 4에는, 프레임 레이트 다운 변환 전후의 수직 동기 신호들(VS, OVS)과 데이터 인에이블 신호들(DE, ODE)의 관계가 도시되어 있다. 도 4와 같은 경우에, 출력 수직 동기 신호(OVS)의 주기는 입력 수직 동기 신호(VS)의 주기 보다 크다. 따라서, 다운 변환의 경우에 입력되는 신호 중 일부 프레임을 제 거(decimation)하거나 출력 프레임에 맞도록 보간(interpolation)해야 할 필요가 있다. 예를 들어, 도 5와 같이, 입력 프레임의 주파수가 75Hz이고, 출력 프레임의 주파수가 60Hz인 경우에, 5 프레임 중 한번씩 프레임을 삭제해야 한다.
따라서, 위와 같은 종래의 프레임 레이트 변환 방법에서는 필수적으로 외부 메모리(130), 및 상기 외부 메모리(130)를 구동하기 위한 FIFO 메모리들(111, 112)과 콘트롤러(113) 등이 요구되므로, 회로가 복잡하고 생산 비용이 증가한다는 문제점이 있다. 이것은, 컴퓨터의 그래픽 카드(graphic card) 출력신호, 비디오 플레이어의 출력신호, TV 신호 등 다양한 프레임 구조의 신호들을 프레임 레이트 다운(down) 또는 업(up) 변환하여 디스플레이 하는 다중 동기 시스템(multi-sync system)이 아닌, PIP(Picture In Picture) 기능을 위한 다운 변환만을 할 수 있는 저가형 디스플레이 시스템에서도 마찬가지이다. 예를 들어, 75Hz 프레임 레이트를 가지는 화면 내에 60Hz 프레임 레이트를 가지는 PIP 화면을 동시에 디스플레이하기 위하여, 75Hz 프레임 레이트 화면 부분을 60Hz 프레임 레이트로 다운 변환하는 경우가 그 예이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 외부 메모리가 필요없는, 입력 동기 신호의 주파수와 출력 동기 신호의 주파수가 같은 프레임 레이트 록킹(locking)된 디스플레이 시스템이라 하더라도, 외부 메모리 없이 프레임 레이트 다운 변환의 기능을 수행할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는, 외부 메모리가 필요없는 프 레임 레이트 록킹된 디스플레이 시스템에서도 외부 메모리 없이 프레임 레이트 다운 변환의 기능을 수행할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 프레임 레이트 변환 장치는, 프레임 카운터, 프레임 계산부, 및 인에이블 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 프레임 카운터는 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성한다. 상기 프레임 계산부는 상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성한다. 상기 인에이블 신호 생성부는 수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 출력한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 디스플레이 시스템은, 동기 검출기, 프레임 레이트 변환 장치, 구동 회로부, 및 디스플레이 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 동기 검출기는 외부 입력 동기 신호로부터 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 검출한다. 상기 프레임 레이트 변환 장치는 상기 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태로 마스킹된 신호를 생성한다. 상기 구동 회로부는 외부로부터 영상 신호를 받아 디스플레이 규격에 맞게 처리하고, 상기 마스킹된 신호의 인에이블 상태에서만 상기 처리된 영상 신호를 출력한다. 상기 디스플레이 장치는 상기 구동 회로부에서 출력되는 영상 신호에 따라 디스플레이한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 프레임 레이트 변환 방법은, 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성하는 단계; 상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및 수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 디스플레이 방법은, 외부 입력 동기 신호로부터 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 검출하는 단계; 상기 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태로 마스킹된 신호를 생성하는 단계; 외부로부터 영상 신호를 받아 디스플레이 규격에 맞게 처리하고, 상기 마스킹된 신호의 인에이블 상태에서만 상기 처리된 영상 신호를 출력하는 단계; 및 상기 출력되는 영상 신호에 따라 디스플레이하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 시스템(600)을 나타내는 블록도가 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 상기 디스플레이 시스템(600)은, 프레임 레이트 변환 장치(610), 동기 검출기(620), LCD 구동 회로부(630), 및 LCD 패널(640)을 구비한다. 여기서, LCD 패널(640)에 디스플레이하기 위한 LCD 구동 회로부(630)를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 디스플레이 시스템(600)은 PDP(Plasma Display Panel) 등 기타 디스플레이 장치에 디스플레이하기 위한 해당 구동회로를 구비할 수 있다.
상기 디스플레이 시스템(600)에서 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)는 외부 메모리나 이를 콘트롤하기 위한 장치 없이 프레임 레이트 다운 변환의 기능을 수행할 수 있다. 특히, 이와 같은 상기 디스플레이 시스템(600)은 외부에서 입력되는 입력 동기 신호의 주파수를 변경시키지 않는 프레임 레이트 록킹(locking)된 디스플레이 시스템(600)에서, 프레임 레이트 다운 변환이 가능하도록 제안되었다.
상기 디스플레이 시스템(600)은 외부로부터 3색 영상 신호, 즉, R, G, B 영상 신호와 동기 신호를 입력받는다. 상기 디스플레이 시스템(600)이 입력받는 신호들은, 컴퓨터의 그래픽 카드(graphic card), 비디오 플레이어, 또는 TV 신호 등일 수 있다.
상기 동기 검출기(620)는 외부에서 입력되는 동기 신호로부터 수평 동기 신호(HS) 및 수직 동기 신호(VS)를 검출한다. 상기 수평 동기 신호(HS) 및 수직 동기 신호(VS)는 상기 프레임 레이트 변환 장치(610) 및 상기 LCD 구동 회로부(630)로 입력된다.
예를 들어, 상기 LCD 패널(640)은 60±5KHz 정도의 수직 주파수(vertical frequency) 또는 프레임 레이트로 디스플레이한다. 상기 디스플레이 시스템(600)에 입력되는 컴퓨터의 그래픽 카드(graphic card) 출력신호, 비디오 플레이어의 출력신호, TV 신호 등의 프레임 레이트는 상기 LCD 패널(640)이 요구하는 프레임 레이트보다 클 수 있다. 이와 같은 경우에, 프레임 레이트 다운 변환을 위하여 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)가 요구된다. 또는, 상기 LCD 패널(640)은 일정 프레임 레이트로 디스플레이 하지만, 화면상에 다른 프레임 레이트를 가지는 PIP(Picture In Picture) 화면을 동시 디스플레이할 수도 있다. 이와 같은 예로서, 75Hz 프레임 레이트를 가지는 화면 내에 60Hz 프레임 레이트를 가지는 PIP 화면을 동시에 디스플레이하는 경우에 있어서, 75Hz 프레임 레이트 화면 부분을 60Hz 프레임 레이트로 다운 변환하는 경우가 있을 수 있다. 이런 경우와 같이, PIP 화면에 해당하지 않는 부분의 신호를 프레임 레이트 다운 변환하기 위하여 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)가 요구된다.
프레임 레이트를 다운시켜 디스플레이하는 경우, 또는 상기 LCD 패널(640)이 지원하는 프레임 레이트보다 큰 프레임 레이트를 가지는 영상신호를 디스플레이 하는 경우에, 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)는 상기 외부에서 입력된 입력 동기 신호의 주파수는 변경하지 않고, 상기 수평 동기 신호(HS) 및 수직 동기 신호(VS)를 이용하여 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태로 마스킹된 신호(MDE/OVS)를 생성한다. 이에 따라, 상기 수평 동기 신호(HS) 및 수직 동기 신호(VS)를 그대로 이용하지만, 상기 마스킹된 신호(MDE/OVS)에 의하여 상기 동기 검출기(620)에서 검출된 상기 수직 동기 신호(VS)가 나타내는 프레임 레이트 보다 낮은 프레임 레이트로 디스플레이하는 효과를 볼 수 있다. 상기 LCD 패널(640)이 지원하는 프레임 레이트보다 큰 프레임 레이트를 가지는 영상신호도 그래픽 카드 등 외부로부터 입력될 수 있다. 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)에 대해서는 도 7 및 도 8에서 좀더 자세히 기술된다.
상기 LCD 구동 회로부(630)는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 받아 상기 LCD 패널(640)에서 요구된 디스플레이 규격에 맞게 처리한다. 이때, 상기 마스킹된 신호(MDE/OVS)의 인에이블 상태에서만 상기 처리된 영상 신호를 상기 LCD 패널(640)로 출력한다. 이외에도, 상기 LCD 구동 회로부(630)는 상기 LCD 패널(640)에서 요구되는 각종 전원, 감마(gamma) 전압, 및 제어 신호들을 생성하여, 상기 LCD 패널(640)에 공급한다. 상기 LCD 패널(640)은 상기 LCD 구동 회로부(630)의 제어를 받고, 상기 LCD 구동 회로부(630)에서 출력되는 영상 신호에 따라 디스플레이한다.
도 6의 프레임 레이트 변환 장치(610)의 구체적인 블록도가 도 7에 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 상기 프레임 레이트 변환 장치(610)는 프레임 카운터(frame counter)(611), 프레임 다운율 계산부(frame down rate calculation unit)(612), 인에이블 신호 생성부(enable signal generation unit)(613), 및 수직 동기 신호 마스킹부(VS masking unit)(614)를 구비한다.
상기 프레임 카운터(611)는 상기 동기 검출기(620)에서 검출된 상기 수직 동기 신호(VS)의 주기 또는 논리 상태 변경 횟수를 카운트하여 그 카운트 값을 프레임 카운트 신호(FC)로서 생성한다.
상기 프레임 다운율 계산부(612)는 상기 프레임 카운트 신호(FC)를 이용하여 마스킹 인에이블 신호(ME)를 생성한다. 도 4에서와 같이, 수직 데이터 인에이블 신호(VDE) 및 수평 데이터 인에이블 신호(HDE)가 모두 논리 하이(high) 상태일 때 출력 데이터 인에이블 신호(DE)가 논리 하이 상태이고, 상기 출력 데이터 인에이블 신호(DE)가 논리 하이 상태일 때, 상기 LCD 구동 회로부(140)의 동작에 의하여 LCD 패널(640)에서 디스플레이가 이루어진다. 본 발명에서는, 상기 LCD 구동 회로부(630)가 도 9a와 같은 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)의 제어를 받는다. 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)는 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)와 마스킹전 일반적인 데이터 인에이블 신호(ODE)로부터 만들어진다. 상기 마스킹전 데이터 인에이블 신호(ODE)에 대하여 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태를 가지도록 하기 위하여 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)가 이용된다. 이것은, 상기 LCD 패널(640)이 지원하는 프레임 레이트보다 큰 프레임 레이트를 가지는 영상신호를 디스플레이 하는 경우에, 프레임 레이트 다운 변환한 효과가 나타나도록 하기 위하여, 입력되는 영상 신호 중 일부 프레임이 상기 LCD 구동 회로부(140)로부터 상기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력되지 않도록 하기 위함이다. 예를 들어, 도 5와 같이, 입력 프레임의 주파수가 75Hz이고, 출력 프레임의 주파수가 60Hz인 경우에, 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)는 5 프레임 중 한번씩 한 프레임 동안 논리 로우(low) 상태를 유지하는 디스에이블 상태를 가진다. 이에 따라, 디스에이블 프레임 기간동안에 해당하는 영상 신호는 상기 LCD 구동 회로부(140)로부터 상기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력되지 않는다.
프레임 레이트를 다운시켜 디스플레이하는 경우, 또는 상기 LCD 패널(640)이 지원하는 프레임 레이트보다 큰 프레임 레이트를 가지는 영상신호를 디스플레이하는 경우에, 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)를 생성하기 위하여, 상기 프레임 다운율 계산부(612)는 상기 다운 변환될 영상 신호에 대한 프레임 레이트에 관한 정보 신호를 MCU(Micro-Control Unit) 등 외부 콘트롤러(미도시)에서 받는다. 여기서, 상기 LCD 패널(640)에 외부에서 입력되는 영상 신호를 프레임 레이트 다운시켜 디스플레이해야 하는 경우가 있다면, 그런 경우에 대해서는 상기 외부 콘트롤러의 제어를 받는다고 가정한다. 이에 따라, 상기 프레임 다운율 계산부(612)는 상기 프레임 레이트 정보 신호가 나타내는 프레임 레이트와 상기 프레임 카운터(611)에서 출력된 상기 프레임 카운트 신호(FC)가 나타내는 프레임 레이트 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산값으로부터 상기 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태를 가지는 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)를 생성한다.
한편, 도 7의 데이터 인에이블 신호 생성부(613)의 구체적인 블록도가 도 8에 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 상기 데이터 인에이블 신호 생성부(613)는 제1 카운터(811), 제1 비교부(812), 제2 카운터(813), 제2 비교부(814), 제1 AND(논리곱) 로직 회로(815), 및 제2 AND 로직 회로(816)를 구비한다. 상기 인에이블 신호 생성부(613)에서 생성되는, 수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 일반적인 데이터 인에이블 신호(ODE)와 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)의 관계를 설명하기 위하여 도 9a 및 도 9b의 타이밍도가 참조된다.
상기 인에이블 신호 생성부(613)는 수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호(ODE)에 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)에 따라 다수 프레임 마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)를 출력한다. 즉, 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)가 다수 프레임마다 한 프레임씩 논리 로우 상태를 유지하는 기간 동안에 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)도 논리 로우 상태를 유지한다.
이를 위하여, 상기 제1 카운터(811)는 도 6의 동기 검출기(620)에서 검출된 상기 수직 동기 신호(VS)를 입력받아 그 신호의 주기를 알기 위하여, 시스템 클럭 신호를 이용하여 수평 동기 신호(HS)의 펄스수를 카운트하여, 수직 길이 카운트 신호를 출력한다. 상기 수직 길이 카운트 신호는 상기 수직 동기 신호(VS)의 주기마다 리셋(reset)될 수 있다. 상기 제1 비교부(812)는 MCU 등 외부 콘트롤러(미도시)로부터 입력되는 수직 시작 위치(start position) 정보 신호(VSP)와 수직 액티브 사이즈(active size) 정보 신호(VAS)를 입력받아, 상기 수직 시작 위치 정보 신호(VSP)가 나타내는 상기 수직 길이 카운트 신호에서의 시작 위치로부터 상기 수직 액티브 사이즈 정보 신호(VAS)가 나타내는 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태(논리 하이 상태)를 가지는 수직 데이터 인에이블 신호(VDE)를 생성한다.
상기 제2 카운터(813)는 상기 동기 검출기(620)에서 검출된 상기 수평 동기 신호(HS)를 입력받아 그 신호의 주기를 알기 위하여 시스템 클럭 신호의 펄스수를 카운트하여, 수평 길이 카운트 신호를 출력한다. 상기 수평 길이 카운트 신호는 상기 수평 동기 신호(HS)의 주기마다 리셋(reset)될 수 있다. 상기 제2 비교부(814)는 MCU 등 외부 콘트롤러(미도시)로부터 입력되는 수평 시작 위치 정보 신호(HSP)와 수평 액티브 사이즈 정보 신호(HAS)를 입력받아, 상기 수평 시작 위치 정보 신 호(HSP)가 나타내는 상기 수평 길이 카운트 신호에서의 시작 위치로부터 상기 수평 액티브 사이즈 정보 신호(HAS)가 나타내는 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태(논리 하이 상태)를 가지는 수직 데이터 인에이블 신호(VDE)를 생성한다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 상기 LCD 패널(640)에 디스플레이가 이루어지는 시간은, 수평 화면 표시 영역을 나타내는 수평 데이터 인에이블 신호(HDE)와 수직 화면 표시 영역을 나타내는 수직 데이터 인에이블 신호(VDE)가 모두 논리 하이(high) 상태를 가지는 시간 동안이다.이를 위하여, 상기 제1 AND 로직 회로(815)는 상기 수직 데이터 인에이블 신호(VDE)와 수평 데이터 인에이블 신호(HDE)가 모두 논리 하이 상태일 때만, 논리 하이 상태를 가지는 데이터 인에이블 신호(ODE)를 출력한다. 상기 제2 AND 로직 회로(816)는 도 7의 상기 프레임 다운율 계산부(612)에서 생성된 마스킹 인에이블 신호(ME)와 상기 데이터 인에이블 신호(ODE)를 논리곱 하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)를 출력한다. 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)는 다수의 프레임 마다 한번씩 논리 로우 상태를 유지하는 디스에이블 프레임 기간(도 9a의 A)을 갖는다. 예를 들어, 입력 프레임의 주파수가 75Hz이고, 출력 프레임의 주파수가 60Hz인 경우에, 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)는 5 프레임 중 한번씩 한 프레임 동안 논리 로우 상태를 유지하는 디스에이블 상태를 가진다. 도 9a에서 상기 수직 동기 신호(VS)와 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)를 좀더 확대하여, 상기 수평 동기 신호(HS)와의 관계를 잘 이해되도록 한 것이 도 9b이다.
이에 따라, 프레임 레이트를 다운시켜 디스플레이하는 경우에는 상기 마스킹 된 데이터 인에이블 신호(MDE)가 도 6의 상기 LCD 구동 회로부(630)로 입력되고, 이에 따라, 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)의 디스에이블 프레임 기간(도 9a의 A) 동안에 해당하는 영상 신호는 상기 LCD 구동 회로부(630)로부터 상기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력되지 않는다. 일반적인 노말 모드(normal)의 경우에는, 상기 마스킹전 데이터 인에이블 신호(ODE)에 따라 모든 프레임의 영상 신호가 상기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력된다.
한편, 상기 수직 동기 신호 마스킹부(614)는 옵션(optional)으로서, 도 6의 상기 LCD 구동 회로부(630)가 상기 데이터 인에이블 신호(ODE/MDE)로만 동작하지 않고, 수직 동기 신호(VS)를 요구하는 경우를 위하여 필요하다. 즉, 프레임 레이트를 다운시켜 디스플레이하는 경우에, 상기 수직 동기 신호 마스킹부(614)는 상기 수직 동기 신호(VS)에 상기 마스킹 인에이블 신호(ME)에 따라 다수 프레임마다 한번씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 수직 동기 신호(OVS)를 출력할 수 있다. 상기 마스킹된 수직 동기 신호(OVS)는 다수의 프레임 마다 한번씩 논리 하이 상태를 유지하는 디스에이블 프레임 기간(도 9a의 B)을 갖는다. 예를 들어, 입력 프레임의 주파수가 75Hz이고, 출력 프레임의 주파수가 60Hz인 경우에, 상기 마스킹된 수직 동기 신호(OVS)는 5 프레임 중 한번씩 한 프레임 동안 논리 하이 상태를 유지하는 디스에이블 상태를 가진다. 이에 따라, 프레임 레이트를 다운시켜 디스플레이하는 경우에는 상기 마스킹된 수직 동기 신호(OVS)가 도 6의 상기 LCD 구동 회로부(630)로 입력되고, 이에 따라, 상기 마스킹된 수직 동기 신호(OVS)의 디스에이블 프레임 기간동안에 해당하는 영상 신호는 상기 LCD 구동 회로부(630)로부터 상 기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력되지 않는다. 이때, 상기 마스킹 데이터 인에이블 신호(ODE) 또는 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호(MDE)가 상기 LCD 구동 회로부(630)로 입력될 수도 있다. 일반적인 노말 모드(normal)의 경우에는, 상기 마스킹전 수직 동기 신호(VS)에 따라 모든 프레임의 영상 신호가 상기 LCD 패널(640) 쪽으로 출력된다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 시스템(600)에서는, 입력 동기 신호의 주파수와 출력 동기 신호의 주파수가 같은 프레임 레이트 록킹된 경우라 하더라도, 프레임 레이트 다운 변환을 위하여, 프레임 레이트 변환 장치(610)가 데이터 인에이블 신호(ODE) 또는 수직 동기 신호(VS)에 일부 프레임 삭제를 위한 디스에이블 프레임을 마스킹하여 그 마스킹된 신호를 LCD 구동회로부(630)로 출력한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 시스템은, 프레임 레이트 다운 변환을 위한 콘트롤러나 메모리가 별도로 요구되지 않으므로, 회로가 간단하고 생산비용이 절약될 수 있다는 효과가 있다. 따라서, 프레임 레이트 다운 변환이 요구되는 저가형 LCD 디스플레이 시스템에의 적용에 유리하다.

Claims (20)

  1. 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성하는 프레임 카운터;
    상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 프레임 계산부; 및
    수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 출력하는 인에이블 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 프레임 레이트 변환 장치는,
    상기 수직 동기 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한번씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 수직 동기 신호를 출력하는 수직 동기 신호 마스킹부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호 또는 상기 마스킹된 수직 동기 신호는,
    상기 디스에이블 마스킹된 프레임에 대하여 디스플레이 출력 장치가 디스플레이하지 못하도록 구동 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 프레임 계산부는,
    프레임 레이트 다운 변환될 영상 신호에 관한 프레임 레이트 정보 신호를 외부에서 입력받고, 상기 프레임 레이트 정보 신호가 나타내는 프레임 레이트와 상기 프레임 카운트 신호가 나타내는 프레임 레이트 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산값으로부터 상기 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태를 가지는 상기 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 인에이블 신호는,
    수평 화면 표시 영역을 나타내는 수평 데이터 인에이블 신호와 수직 화면 표시 영역을 나타내는 수직 데이터 인에이블 신호의 논리곱 신호인 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 수평 데이터 인에이블 신호는,
    상기 수평 동기 신호를 카운트한 신호의 일정 시작 위치로부터 일정 액티브 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태를 가지는 신호이고, 상기 수직 데이터 인에이블 신호는 상기 수직 동기 신호를 카운트한 신호의 일정 시작 위치로부터 일 정 액티브 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태를 가지는 신호인 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 장치.
  7. 외부 입력 동기 신호로부터 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 검출하는 동기 검출기;
    상기 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태로 마스킹된 신호를 생성하는 프레임 레이트 변환 장치;
    외부로부터 영상 신호를 받아 디스플레이 규격에 맞게 처리하고, 상기 마스킹된 신호의 인에이블 상태에서만 상기 처리된 영상 신호를 출력하는 구동 회로부; 및
    상기 구동 회로부에서 출력되는 영상 신호에 따라 디스플레이하는 디스플레이 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 프레임 레이트 변환 장치는,
    상기 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성하는 프레임 카운터;
    상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 프레임 계산부; 및
    수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 상기 마스킹된 신호로서 출력하는 인에이블 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 프레임 레이트 변환 장치는,
    상기 수직 동기 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한번씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 수직 동기 신호를 상기 마스킹된 신호로서 출력하는 수직 동기 신호 마스킹부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 프레임 계산부는,
    상기 프레임 레이트 다운 변환될 영상 신호에 관한 프레임 레이트 정보 신호를 외부에서 입력받고, 상기 프레임 레이트 정보 신호가 나타내는 프레임 레이트와 상기 프레임 카운트 신호가 나타내는 프레임 레이트 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산값으로부터 상기 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태를 가지는 상기 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  11. 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성하는 단계;
    상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및
    수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상 기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 프레임 레이트 변환 방법은,
    상기 수직 동기 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한번씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 수직 동기 신호를 출력하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호 또는 상기 마스킹된 수직 동기 신호는,
    상기 디스에이블 마스킹된 프레임에 대하여 디스플레이 출력 장치가 디스플레이하지 못하도록 구동 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 마스킹 인에이블 신호 생성 단계는,
    프레임 레이트 다운 변환될 영상 신호에 관한 프레임 레이트 정보 신호를 외부에서 입력받는 단계;
    상기 프레임 레이트 정보 신호가 나타내는 프레임 레이트와 상기 프레임 카운트 신호가 나타내는 프레임 레이트 사이의 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 계산값으로부터 상기 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태 를 가지는 상기 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 데이터 인에이블 신호는,
    수평 화면 표시 영역을 나타내는 수평 데이터 인에이블 신호와 수직 화면 표시 영역을 나타내는 수직 데이터 인에이블 신호의 논리곱 신호인 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 수평 데이터 인에이블 신호는,
    상기 수평 동기 신호를 카운트한 신호의 일정 시작 위치로부터 일정 액티브 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태를 가지는 신호이고, 상기 수직 데이터 인에이블 신호는 상기 수직 동기 신호를 카운트한 신호의 일정 시작 위치로부터 일정 액티브 사이즈를 가지는 구간 동안 인에이블 상태를 가지는 신호인 것을 특징으로 하는 프레임 레이트 변환 방법.
  17. 외부 입력 동기 신호로부터 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 검출하는 단계;
    상기 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태로 마스킹된 신호를 생성하는 단계;
    외부로부터 영상 신호를 받아 디스플레이 규격에 맞게 처리하고, 상기 마스 킹된 신호의 인에이블 상태에서만 상기 처리된 영상 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 출력되는 영상 신호에 따라 디스플레이하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 마스킹된 신호 출력 단계는,
    상기 수직 동기 신호로부터 프레임 카운트 신호를 생성하는 단계;
    상기 프레임 카운트 신호를 이용하여 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 단계; 및
    수평 및 수직 화면 표시 영역을 나타내는 데이터 인에이블 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 데이터 인에이블 신호를 상기 마스킹된 신호로서 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 마스킹된 신호 출력 단계는,
    상기 수직 동기 신호에 상기 마스킹 인에이블 신호에 따라 다수 프레임마다 한번씩 디스에이블 마스킹하여 상기 마스킹된 수직 동기 신호를 상기 마스킹된 신호로서 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 마스킹 인에이블 신호 생성 단계는,
    상기 프레임 레이트 다운 변환될 영상 신호에 관한 프레임 레이트 정보 신호 를 외부에서 입력받는 단계;
    상기 낮은 프레임 레이트 정보 신호가 나타내는 프레임 레이트와 상기 프레임 카운트 신호가 나타내는 프레임 레이트 사이의 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 계산값으로부터 상기 다수의 프레임마다 한 프레임씩 디스에이블 상태를 가지는 상기 마스킹 인에이블 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
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