KR100722049B1 - 인터레이스 주사 방식 구현 ｔｖ 및 구현 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로그래시브 주사 방식을 사용하여 영상을 디스플레이하는 TV에서 아날로그 방식의 게임 수행을 원활히 할 수 있도록 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV 및 구현 방법에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터를 통해 전환된 신호가 인터레이스 방식의 영상 신호이면 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 수단과, 상기 라인 더블링 수단을 통해 더블링 과정에서 발생되는 화질불량을 개선하기 위한 화질 보정수단을 포함하여 구성된다.

따라서 본 발명은 프로그래시브 주사 방식을 사용하여 영상을 디스플레이 하는 TV에서 아날로그 방식의 게임을 수행하고자 할 때 발생할 수 있는 시간적 갭을 없앰으로써, 게임 수행을 원활히 할 수 있도록 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV 및 구현 방법을 제공하는 효과가 있다.

TV

Description

인터레이스 주사 방식 구현 ＴＶ 및 구현 방법{Realizing interlace scanning TV and operating method thereof}

도 1은 본 발명의 사상에 따른 주사 방식 변환 과정을 표현한 플로우 차트.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 프로그래시브 주사 방식을 구현하기 위하여 필요한 구성요소를 도시한 블럭도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 인터레이스 주사 방식을 구현하기 위하여 필요한 구성요소를 도시한 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

삭제

100: A/D 컨버터 110: 디인터레이싱 수단

120: 인핸스먼트 수단 130: 스케일러

210: 라인 더블링 수단 220: 화질 보정 수단

본 발명은 프로그래시브 주사 방식을 사용하여 영상을 디스플레이하는 TV에서 아날로그 방식의 게임을 수행하고자 할 때 발생할 수 있는 시간적 갭을 없앰으로써, 게임 수행을 원활히 할 수 있도록 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV 및 구 현 방법에 관한 것이다.

최근 LCD TV나 PDP TV와 같은 디지털 TV가 출시되면서 종래 일반적으로 사용하던 CRT와는 다른 주사 방식이 채택되고 있다. 상기 디지털 TV에서는 종래 인터레이스 방식의 신호를 디인터레이싱 수단을 통하여 프로그래시브 방식의 신호로 변경하여 화면에 출력한다.

상기 디인터레이싱 과정을 거침으로써 영상의 화질은 보다 선명해지고, 깨끗해진다. 그러나, 상기 종래 CRT와 달리 디지털 TV에서 디인터레이싱 과정을 거치게 됨으로써, 영상 출력시 더 많은 시간이 소요된다.

따라서, 종래 CRT를 기준으로 제작되어 수행되는 아날로그 방식의 게임을 프로그래시브 주사 방식을 채택한 디지털 TV에서 수행할 경우, 게임 수행 과정상 시간이 불일치할 수 있는 문제점이 존재한다.

본 발명은 프로그래시브 주사 방식을 사용하여 영상을 디스플레이 하는 TV에서 아날로그 방식의 게임을 수행하고자 할 때 발생할 수 있는 시간적 갭을 없앰으로써, 게임 수행을 원활히 할 수 있도록 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV 및 구현 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 인터레이스 주사 방식 구현 TV는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터를 통해 디지털로 변환된 신호가 인터레이스 방식의 주사방식이면 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환하는 디인터레이싱 수단과, 상기 디인터레이싱 수단을 통해 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환된 영상신호의 화질을 향상시키기 위해 디지털 처리를 수행하는 인핸스먼트 수단과, 상기 인핸스먼트 수단을 통해 처리된 디지털 신호를 스케일링하여 디스플레이 가능하도록 처리하는 스케일러를 포함하는 프로그래시브 주사 방식을 통한 영상 출력 수단과, 상기 A/D 컨버터를 통해 전환된 신호가 인터레이스 방식의 영상 신호이면 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 수단과, 상기 라인 더블링 수단을 통해 더블링 과정에서 발생되는 화질불량을 개선하기 위해 화면윤곽, 샤프니스, 피킹을 조정하여 개선된 영상을 출력하기 위한 화질 보정수단을 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 인터레이스 주사 방식 구편 TV의 제어방법은 TV의 주사 방식이 프로그래시브이면 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되었는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되었으면 인터레이스 방식으로 영상을 출력하는 단계와, 상기 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되지 않았으면 프로그래시브 방식으로 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그특징이 있다.
바람직하게 상기 인터레이스 방식으로 영상을 출력하는 단계는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버팅 단계와, 인터레이스 방식의 영상 신호에서 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 단계와, 상기 라인 더블링 단계에서 발생되는 화질불량을 개선하는 화질 보정 단계와, 상기 화질이 보정된 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.
더 바람직하게 상기 프로그래시브 방식으로 영상을 출력하는 단계는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버팅 단계와, 인터레이스 방식의 주사 방식을 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환하는 디인터레이싱 단계와, TV의 화질을 향상시키기 위해 디지털 처리를 수행하는 인핸스먼트 단계와, 상기 인핸스먼트가 이루어진 영상 신호를 스케일링하는 단계와, 상기 스케일링된 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인터레이스 주사 방식의 TV는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터를 통해 전환된 신호가 인터레이스 방식의 영상 신호이면 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 수단과, 상기 라인 더블링 수단을 통해 더블링 과정에서 발생되는 화질불량을 개선하기 위한 화질 보정수단을 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

삭제

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명은 이하 제시되는 실시예에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에 서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위 내에서 구성요소의 부가, 한정, 삭제, 추가 등에 의하여 동일 범위의 발명이 제시 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 주사 방식 변환 과정을 표현한 플로우 차트이다.

상기 도 1을 참조하면, 먼저, 게임을 하고자할 때 사용하는 TV가 프로그래시브 방식의 TV인지 판단하게 된다(S100). 상기 TV가 프로그래시브 TV인 경우 상기 게임의 종류가 무엇인지 판단하는 단계로 진행되며, 그렇지 않은 경우에는 종료된다.

상기 프로그래시브 주사 방식의 대표적인 예로 PDP TV나 LCD TV와 같이 디지털 TV를 들 수 있으며, 상기 프로그래시브 주사 방식은 하나의 프레임을 단 한번에 모든 수평라인으로 표시한다.

상기 S100 단계에서 상기 TV가 프로그래시브 TV라고 판단되는 경우, 사용자가 하고자 하는 게임의 종류가 아날로그 방식의 게임인지 판단하게 된다(S110). 실행하고자 하는 게임의 종류가 총쏘기와 같은 아날로그 게임일 경우 종래 CRT의 주사 방식 하에서 이루어지도록 설계되었기 때문에 프로그래시브 주사 방식을 사용하는 TV에서는 게임 진행 속도가 맞지 않을 수 있다.

따라서, 상기 게임의 종류에 따라 영상을 출력하는 과정을 달리 진행한다.

상기 게임이 아날로그 방식의 게임일 경우에는 종래 CRT와 유사한 환경 설정을 위하여 인터레이스 방식으로 영상을 출력하게 된다(S130).

반면, 상기 게임이 아날로그 방식을 사용하지 않는 경우에는 상기 디지털 TV 에서의 주사 방식인 프로그래시브 방식으로 영상을 출력하게 된다(S120).

이하 상기 게임의 종류에 따른 영상 출력 과정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 프로그래시브 주사 방식을 구현하기 위하여 필요한 구성요소를 도시한 블럭도이다.

상기 도 2를 참조하여 인터레이스 주사 방식 구현 TV에서 프로그래시브 주사 과정을 설명한다. 먼저 상기 TV에 인가되는 신호는 A/D 컨버터(100)를 거치게 된다.

일상 생활에서 거의 모든 신호는 아날로그 형태로 나타난다. 하지만, 아날로그 신호 그 자체로는 노이즈에 의해 변형이 쉽고, 정보량도 엄청나다. 그러나, 상기 아날로그 신호를 디지털화하면 노이즈에도 강해지고, 정보의 양도 줄어들게 된다.

상기 디지털화는 들어오는 입력 정보를 시간으로 쪼개서 쪼갠 부분을 0과1 의 조합으로 정보를 만드는 과정으로 이루어진다. 상기 A/D컨버터(100)는 아날로그신호를 디지털 신호로 바꿔주는 회로이다.

디지털 신호처리를 실시간으로 하려면 빠른 속도로 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환(A/D ; Analog-to-Digital conversion)하여야 한다. 또한, 처리된 결과가 아날로그 신호로 출력되도록 하려면 반대로 디지털 데이터를 아날로그로 변환(D/A ; Digital-to-analog conversion)하여야 한다. 이와 같은 A/D 변환이나 D/A 변환은 매우 복잡한 회로를 필요로 하므로 전용의 단일 IC 소자로 된 것을 사용하 는 경우가 대부분이며, 요즘은 변환 속도가 매우 빠르며, 분해능이 높은 A/D 및 D/A 컨버터 소자가 개발되고 있다.

상기 A/D 컨버터(100)를 거쳐 디지털화된 신호는 디인터레이싱 수단(110)을 통하여 프로그래시브 방식으로 전환된다.

모니터의 주사방식에는 프로그래시브(Progressive) 방식과 인터레이스(Interlace) 방식이 있다.

프로그래시브 방식의 대표적인 예로는 컴퓨터 모니터, 혹은 PDP나 LCD 같은 디지털 TV등을 들 수 있는데, 이 방식은 하나의 프레임을 단 한번에 모든 수평라인으로 표시하는 방식이다.

반면에, 현재 일반적으로 사용하고 있는 CRT의 경우는 그것이 NTSC 방식이든 PAL 방식이든 상관없이 하나의 영상을 표시할 때, 하나의 이미지 프레임에서 수평라인의 반만을 표시하게 되는데 이를 인터레이스 방식이라고 한다. 즉 인터레이스 방식은 하나의 프레임을 두개의 필드로 나누어 순차적으로 번갈아가며 화면에 이미지를 표시하는 것이다. 480라인의 NTSC방식의 경우(정확히는 525라인에 유효라인 487) 하나의 프레임은 240라인으로 나누어진 두개의 필드로 쪼개져 표시되는데, 이렇게 쪼개진 240라인의 필드는 매 1/60초마다 번갈아 가면서 화면에 표시된다.

이 방식의 문제는 표시 화면의 크기가 30인치 정도만 넘으면 육안으로도 쉽게 상기 수평 라인수를 확인할 수 있을 정도라는 것이다. 반면에 프로그래시브 주사 방식은 480라인의 이미지를 매 1/60초마다 프레임 전체의 이미지를 완전하게 출력한다. 이는 인터레이스 방식에 비해 월등히 뛰어난 화질을 보여 준다.

디인터레이싱(de-interlacing)이란, 상기 인터레이스 방식의 주사 방식을 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환하는 것을 의미한다. 이 전환 방법으로는 약 2가지 정도가 사용되며, 각 방식에 따라 전환시간과 품질 면에서 엄청난 차이가 발생하게 된다. 물론 전환시간이 길면 길수록 영상의 품질이 좋아지는 것은 당연한 것이다.

하지만, 상기 전환시간이 길어질수록 아날로그 게임을 상기 디지털 TV에서 수행하는 것은 많은 문제점을 야기한다. 보다 상세히, 디인터레이스 과정을 통하여 인터레이스 주사 방식을 프로그래시브 주사 방식으로 전환하는 시간만큼의 게임 진행 시간 불일치를 피할 수 없다.

한편, 상기 디인터레이싱 방법 중의 하나는 두개의 필드 중 하나를 없애는 방법이다.

두개의 필드 중에서 하나의 필드를 제거한 다음 나머지 필드만을 사용해 아래위로 섞어 하나의 프레임을 만드는 방법이다. 이 방법은 적용이 간단하고 처리 속도가 빠르다는 장점이 있지만 영상의 해상도를 절반으로 떨어뜨리는 문제를 안고 있을 뿐더러 빠른 움직임이 있는 경우에는 1/60초의 움직임이 아예 없어져버릴 수도 있다.

현실적으로 필드를 제거함으로써 발생하는 해상도 저하 문제를 해결하기 위해 인터레이스 아티팩트(interlace artifacts)가 발생한 부분만의 필드를 제거하는 방법을 사용하는 경우가 많은데, 이러한 방법을 Adaptive De-interlacing이라고 한다. 상기 Adaptive De-interlacing은 필드들을 인식하는 Field Adaptive De- interlacing, 모션을 인식하는 Motion Adaptive De-interlacing로 나뉜다.

다음으로 블랜딩 혹은 위브(Blending, Weave) 방법을 사용할 수 있다. 이 방법은 2개의 필드를 단순히 짜집기해 하나의 프레임을 만드는 방법인데, 어느 필드를 선택해 짜집기하는가가 이 방법의 수준을 가늠하는 가장 중요한 요소가 된다. 특히 원본 소스가 필름이고 이를 3:2 풀다운으로 텔레시네한 인터레이스 비디오일 경우에는 더더욱 그러하다. 소스가 비디오인 경우 필드간에는 60분의 1초 만큼의 시간적 갭이 존재하고 따라서 동작이 있는 영상의 경우 필드간 이미지의 불일치가 존재하기 때문에 이를 블랜딩할 경우 선명한 화질을 얻는데 한계가 있다. 하지만 텔레시네한 비디오의 필드에서는 동일한 프레임의 필드간에는 시간적인 갭이 없어 이를 적절히 처리해주면 완벽한 프로그래시브 영상을 만들 수 있다.

상기 디인터레이싱 과정을 거친 뒤 인핸스먼트(Enhancement) 수단(120)을 통하여 인핸스먼트가 이루어진다.

일반적으로 TV의 화질을 깨끗이 하기 위하여 디지털 처리를 하게 된다. 이러한 과정에서 노이즈 감쇄(noise reduction)나 이미지 인핸스먼트(image enhancement)가 이루어진다.

상기 인핸스먼트 수단(120)을 거친 후에는 스케일러(Scaler:130)를 통하여 신호를 스케일링하게 된다. 상기 스케일러(130)를 통하여 스케일링 된 영상 신호는 디스플레이 수단을 통하여 외부로 출력된다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 인터레이스 주사 방식을 구현하기 위하여 필요한 구성요소를 도시한 블럭도이다.

상기 도 3을 참조하면, 외부로부터 입력되는 아날로그 입력 신호는 A/D컨버터(100)를 통하여 디지털 신호로 전환된다.

상기 디지털 신호로 전환된 입력 신호는 인터레이스 방식이다. 상기 인터레이스 주사 방식의 신호를 프로그레시브 방식으로 전환할 경우 상기 전환과정에서 소요되는 시간으로 인하여 게임의 진행을 원활히 할 수 없다. 따라서, 상기 인터레이스 주사 방식의 신호를 디인터레이싱하지 않고 라인 더블링 수단(210)을 통하여 각 수평 라인수를 2배로 조정한다.

상기에서와 같이 디인터레이싱 과정을 생략하므로써, 게임과정에서 발생할 수 있는 시간적 갭(gap)을 없앨 수 있다. 예를 들어, 상기 디인터레이싱 과정을 생략하므로써 총쏘기와 같이 화면의 목표물을 맞추는 아날로그 게임을 진행할 때, 사용자가 총을 쏘는 시간과 화면의 목표물이 상기 총으로 부터 발사된 총알에 맞는 시간이 일치할 수 있다.

상기 신호는 디인터레이싱 과정 없이 단순히 수평 라인수를 2배로 확장한 것에 불과하므로 화질은 그만큼 떨어질 수 밖에 없다. 상기 불량한 화질을 보정하기 위하여 화질 보정 수단(220)을 통하여 화면윤곽, 샤프니스, 피킹등을 조정함으로써 상기 라인 더블링 수단(210)에서 발생된 화질저하를 보정하게 된다.

그리고, 상기 화질 보정 수단(220)을 통해 보정된 영상 신호는 디스플레이 수단을 통하여 화면에 출력된다.

본 발명은 프로그래시브 주사 방식을 사용하여 영상을 디스플레이 하는 TV에서 아날로그 방식의 게임을 수행하고자 할 때 발생할 수 있는 시간적 갭을 없앰으로써, 게임 수행을 원활히 할 수 있도록 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV 및 구현 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버터;

   상기 A/D 컨버터를 통해 디지털로 변환된 신호가 인터레이스 방식의 주사방식이면 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환하는 디인터레이싱 수단;

   상기 디인터레이싱 수단을 통해 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환된 영상신호의 화질을 향상시키기 위해 디지털 처리를 수행하는 인핸스먼트 수단;

   상기 인핸스먼트 수단을 통해 처리된 디지털 신호를 스케일링하여 디스플레이 가능하도록 처리하는 스케일러를 포함하는 프로그래시브 주사 방식을 통한 영상 출력 수단;

   상기 A/D 컨버터를 통해 전환된 신호가 인터레이스 방식의 영상 신호이면 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 수단; 그리고,

   상기 라인 더블링 수단을 통해 더블링 과정에서 발생되는 화질불량을 개선하기 위해 화면윤곽, 샤프니스, 피킹을 조정하여 개선된 영상을 출력하기 위한 화질 보정수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인터레이스 주사 방식 구현 TV.
2. TV의 주사 방식이 프로그래시브이면 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되었는지 여부를 판단하는 단계;

   상기 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되었으면 인터레이스 방식으로 영상을 출력하는 단계; 그리고,

   상기 아날로그 방식의 게임 모드가 설정되지 않았으면 프로그래시브 방식으로 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 인터레이스 주사 방식 구현 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 인터레이스 방식으로 영상을 출력하는 단계는

   입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버팅 단계와, 인터레이스 방식의 영상 신호에서 수평 라인수를 2배로 확장하는 라인 더블링 단계와, 상기 라인 더블링 단계에서 발생되는 화질불량을 개선하는 화질 보정 단계와, 상기 화질이 보정된 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 인터레이스 주사 방식 구현 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 프로그래시브 방식으로 영상을 출력하는 단계는

   입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 A/D 컨버팅 단계와, 인터레이스 방식의 주사 방식을 프로그래시브 방식의 주사 방식으로 전환하는 디인터레이싱 단계와, TV의 화질을 향상시키기 위해 디지털 처리를 수행하는 인핸스먼트 단계와, 상기 인핸스먼트가 이루어진 영상 신호를 스케일링하는 단계와, 상기 스케일링된 영상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 인터레이스 주사 방식 구현 방법.
5. 삭제

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