KR19980081437A

KR19980081437A - 포맷변환을 위한 멀티스캔 비디오타이밍발생기

Info

Publication number: KR19980081437A
Application number: KR1019980013508A
Authority: KR
Inventors: 쉬퍼해롤드; 한나스티븐
Original assignee: 랜스그리게인; 제너시스마이크로칩인코오포레이티드
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1998-11-25
Also published as: US6177922B1; EP0875882A2; KR100583445B1; EP0875882B1; DE69838741T2; EP0875882A3; DE69838741D1; JPH10319928A; JP4286928B2; TW369756B

Abstract

본 발명은 입력비디오포맷과는 다른 디스플레이포맷을 갖는 디스플레이기기를 위해 비디오신호타이밍을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 입력비디오라인율과 디스플레이출력라인율이 동일하지 않은 경우에 비디오신호타이밍을 생성하는 방법 및 장치를 제공한다. 더욱이, 방법 및 장치가, 소스(source)비디오라인입력율이 다양한 디스플레이처리방법들을 위한 최소의 메모리버퍼 용량을 이용하여 디스플레이비디오라인들을 발생하게 입력라인들이 처리되는 율을 유지할 수 있도록, 디스플레이출력라인율을 입력라인율에 동기시키기 위해, 제공된다. 본 발명의 다른 양태(aspect)는, 디스플레이비디오데이터를 발생하는 소스비디오데이터의 처리에 의해 초래되는 대기시간(latency)을 수용하기 위하여, 디스플레이출력타이밍 및 입력비디오타이밍 둘 다가 프레임율의 관점에서 잠구어지나 프레임위상의 관점에서는 빗나가게 되도록 디스플레이출력타이밍을 입력비디오타이밍에 동기시키는 방법 및 장치를 제공한다. 방법 및 장치는 또한 입력소스비디오프레임타이밍과 디스플레이출력비디오프레임타이밍 간의 빗나감(skew)을 조절하여, 스캐일링(scaling)동작, 비디오포맷변환동작 및 필터링동작에 제한되지는 않으나 이러한 동작들과 같은 다양한 유형들의 디스플레이처리를 위한 대기시간을 수용하는 본 발명에 의해 의도된다.

Description

포맷변환을 위한 멀티스캔 비디오타이밍발생기

본 발명은 일반적으로 비디오 디스플레이시스템들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1가시(viewable)디스플레이해상도, 화소율, 및 라인율의 입력비디오신호를 제 2가시디스플레이해상도, 화소율, 및 라인율의 출력비디오신호로 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

NTSC 및 PAL과 같은 수없이 많은 종류의 비월주사된(interlaced) 비디오신호들 뿐만 아니라 컴퓨터비디오출력인 VESA VGA, SVGA, XGA, 및 SXGA와 같은 순차주사 비디오신호들이 있다. 이러한 소스(source)들은 전형적으로 라인 당 픽셀수, 프레임 당 라인수의 관점에서 다른 해상도들을 가지며, 뿐만 아니라 수평라인율 및 수직리프레쉬율의 관점에서 다른 비디오타이밍을 갖는다. 단일 디스플레이기기에서 보여주기 위한 많은 다른 유형들의 입력비디오신호들을 수용하기 위하여, 몇몇 방법론들이 선행기술에서 채용되었다.

첫 번째 선행기술 방법은 디스플레이기기의 운영포맷을 조절하여 소스입력비디오의 해상도 및 비디오타이밍을 맞추는 것을 포함한다. 이 방법에 따르면, 디스플레이기기는 이용 가능한 입력비디오소스들의 다른 해상도들 및 비디오타이밍들에 대한 변경이 가능해야한다. 그러므로, 이 선행기술 방법론은 통상 전자빔이 인광체코팅된 관람면을 수평 및 수직 둘 다로 가로질러 쓸어가는 동안 그 전자빔세기를 조절함으로써 비디오 영상데이터를 디스플레이하는 CRT(cathode ray tube)기기들에 이용된다. CRT는, 입력비디오소스의 수평라인율 및 수직프레임율을 검출한 다음 관람면상에 디스플레이되는 유효(active)부분을 극대화하기 위하여 CRT디스플레이의 수평쓸기율(horizontal sweep rate) 및 수직쓸기율을 검출된 수평라인율 및 수직프레임율에 자동으로 위상잠굼 및 조절함으로써, 다른 입력포맷들에 적합하게될 수 있다.

이 첫 번째 선행기술은, 가시디스플레이영역이 이차원 매트릭스로 배열된 이산(discrete)영상구성요소들(픽셀들)로 만들어지며 다른 입력포맷들을 수용하기 위해 조절되어질 수 있는 수평 및 수직 빔쓸기장치가 제공되지는 않는, 디스플레이들을 위해 통상적으로 사용되지는 않는다. 이러한 이산화소디스플레이들의 한 부류는, 액정디스플레이들(LCDs), 장방출디스플레이들(Field Emissive Displays; FEDs), 플라즈마디스플레이패널들(PDPs) 뿐만 아니라 많은 다른 출현(emerging)기술들을 포함하는, 평판디스플레이들(Flat Panel Dislays; FPDs)이라 일컬어진다.

단일 디스플레이기기상에서의 보여주기를 위해 다른 유형들의 입력비디오신호들을 수용하는 두 번째 선행기술 방법은, 소스해상도 및 타이밍을 디스플레이기기에 의해 지원되는 포맷으로 변환함을 포함한다. 이 선행기술 방법은 화소변환, 라인변환, 및 프레임주파수변환을 통해 입력소스비디오포맷을 목표디스플레이기기에 의해 지원되는 목표비디오포맷으로 변환한다. 기존의 포맷변환회로들은, 디지털 비디오신호를 취하여, 비디오 필드들 또는 프레임들의 소망된 가시 또는 유효부분을 추출하며, 유효부분을 프레임버퍼에 저장하는 식으로 동작한다. 이 프레임버퍼는 데이터쓰기율이 디스플레이읽기율에 부합할 필요가 없도록 하는 융통성을 제공한다. 저장된 데이터는 디스플레이프레임버퍼로부터 읽혀지며 영상라인 당 화소수 및 영상 당 라인수가 변경되도록 처리되어, 디스플레이기기의 영상라인 당 화소수 및 영상 당 라인수에 부합되게 된다.

이러한 처리는 전형적으로 소스비디오데이터가 그 비디오소스에서 이용 가능한 시간과 그 결과의 처리된 데이터가 디스플레이기기로의 출력을 위해 이용 가능한 시간 사이에 대기시간(latency)을 초래한다. 데이터를 프레임메모리에 저장하기 이전에 먼저 그 데이터를 처리하는 것 또한 일부 시스템들에서 통상 행해진다. 이러한 선행기술 처리시나리오들의 어느 것에서나, 디스플레이타이밍발생기는 소망된 디스플레이 라인 및 프레임 율로 동작하며 디스플레이 뿐만 아니라 이 디스플레이로 처리된 프레임버퍼데이터를 전달하는 것을 제어하기 위한 동기신호들을 발생하는 것으로 제공되어야 한다. 이 디스플레이타이밍발생기는 포맷변환을 이루기 위하여 비디오입력소스와는 다른 라인 당 화소수 및 라인율을 위한 타이밍을 생성한다. 또한, 비디오입력소스프레임율과는 다른 프레임율로 디스플레이타이밍발생기를 동작시킴에 의해, 프레임율들의 변환이 이루어진다. 전통적으로, 이러한 디스플레이타이밍발생기들은 프레임마다 프레임에 동기되어 입력비디오소스와 프레임잠굼(lock)을 유지하거나, 입력비디오프레임율에 관련하여 자유실행(free run)하는 것이 허용된다.

디스플레이타이밍발생기가 자유 실행할 때, 비디오입력라인들이 디스플레이출력라인들로 처리되는데 요구된 율은 디스플레이출력라인율과 일치하지 않으며, 실제 입력율과 처리된 디스플레이율을 유지하는데 요구된 입력율 간의 차이는 메모리버퍼링을 통해 수용되어야 한다. 또한, 입력 및 출력 프레임율 또는 필드율이 일치하지 않는다면, 입력 프레임들 또는 필드들은 프레임버퍼제어기에 의해 반복되거나 누락되어야 한다. 이것은, 디스플레이프레임들로의 처리를 위한 소스데이터로 사용되어지는 입력 프레임들 또는 필드들의 반복 또는 누락 때문에, 큰 움직임시퀀스들에 대한 시간적인 아티팩트를 야기한다. 또한, 단일 프레임메모리 만이 메모리버퍼에 제공되며 디스플레이프레임율이 입력비디오 프레임율 또는 필드율에 잠궈지지 않을 때, 입력비디오데이터 쓰기포인터는 디스플레이프레임이 다른 시점들에서 획득된 두 개의 다른 입력프레임들로부터 처리된 영상데이터로 구성되어지는 상황을 만드는 디스플레이처리데이터 읽기포인터와 경로들을 가로지를 수 있다. 이것은 보통 프레임찢어짐(frame tear)이라 일컬어지는, 좋지 못한(objectionable) 아티팩트를, 소스비디오가 매체내용으로 큰 움직임시퀀스들을 담고있을 때의 디스플레이출력에 생성한다. 따라서, 디스플레이기기가 디스플레이 프레임율 또는 필드율을 입력비디오 프레임율 또는 필드율로 잠굴 수 있다면, 필드들 또는 프레임들은 반복되거나 버려져야할 필요가 더 이상 없으며 디스플레이 비디오시퀀스에 시간적인 왜곡들이 제거될 수 있기 때문에 현저한 이점이 있다.

FPD기기들과 같은, 대부분의 화소기반 디스플레이들에서, 개별 화소구성요소들은, 화소컬럼들이 수평동기신호 또는 데이터인에이블신호에 관련한 타이밍클럭사이클들의 갯수에 근거하여 선택되며 화소들의 특정 로우(row)는 수직동기위치에 관련하여 발생되는 수평동기 또는 데이터인에이블펄스들의 갯수에 근거하여 선택되는, 직교스캔된 인터페이스의 사용을 통해 선택되거나 인에이블된다. 이러한 컬럼 및 로우 선택처리는 리프레쉬될 화소 또는 화소들의 그룹을 인에이블시킨다.

포맷변환의 경우, 디스플레이타이밍발생기가 디스플레이수직동기펄스의 시작으로부터 전체 유효영역을 통해 수직블랭킹프론트포치(front porch)영역까지 자유 실행됨을 허용하여, 이 디스플레이타이밍발생기를 입력비디오소스에 프레임잠굼하는 것이 통상 행해진다. 이 점에서, 입력비디오수직동기펄스가 디스플레이타이밍발생기를 디스플레이수직동기펄스의 시작위치로 곧바로 점프되게 할 때까지 디스플레이타이밍발생기는 블랭크라인들을 스캔하는 것을 계속한다. 그런 다음, 디스플레이타이밍발생기는 자유실행동작으로 되돌아간다. 많은 화소기반 디스플레이들은, 개별 화소 또는 화소구성요소들의 그룹들이 동기화펄스들에 관련한 순차방식(sequential fashion)으로 어드레스가능하므로, 이러한 단계변경을 디스플레이타이밍시퀀스에 적응시킬 수 있다. 일단 전체 유효영역이 갱신되면, 수직블랭킹프론트포치영역에서의 타이밍에 대한 단계변경은, 수직동기화펄스 이전에, 디스플레이에 시각적으로 영향을 미치지 않는다. 디스플레이타이밍발생기에 수직리셋특징을 구현하는 것은 비교적 쉽다. 이 기법의 다른 이점은, 디스플레이타이밍발생기가 입력비디오 화소클럭, 라인율, 또는 프레임율에 동기될 필요가 없는 자유실행디스플레이화소클럭을 이용할 수 있다는 것이다.

그러나, 이 기법의 주요한 불리한 점은, 디스플레이라인율이 자유실행화소클럭에 근거하므로, 입력라인율과 입력라인들이 디스플레이출력율을 유지하기 위해 처리될 필요가 있는 율 사이에는 정확한 관계가 없다는 것이다. 그러므로, 이러한 구현은, 입력비디오라인들의 데이터가 입력비디오라인율 및 디스플레이출력처리라인율 간의 가장 나쁜 경우의 차이를 위한 디스플레이처리율을 유지하는데 이용가능해 지도록 하는, 충분한 메모리가 제공되는 것을 요구한다. 따라서, 많은 포맷변환시스템들에서는, 풀(full) 프레임버퍼 또는 그 이상의 메모리가 제공된다. 다른 주요 불리점은, 이런 유형의 프레임잠굼은, 많은 경우에 디스플레이타이밍에 대한 단계변경이 CRT제어기의 수평 및 수직 쓸기위상잠굼루프들이 잠굼을 잃어버리게 하는 충분한 크기이며 잠굼획득 동안의 그 결과의 과도현상(transient)이 그 결과로 디스플레이되는 비디오영상들에 두드러진 아티팩트를 야기하기 때문에, CRT형 디스플레이기기를 구동하는데 사용될 수 없다는 것이다.

또한, 포맷변환능력의 일부로 독단적인 영상줌(zoom) 또는 줄임(shrink) 처리를 요구하는 응용들의 경우, 많은 량의 메모리가 요구된다. 그러므로, 대부분의 독단적인 줌 또는 줄임 시스템들은 풀 프레임메모리 또는 그 이상을 이용하여 구현된다.

입력포맷과 출력포맷이 동일한 애스팩트비(aspect ratio)를 갖는, 입력포맷들을 다른 출력포맷으로 변환하는 표준 응용의 경우, 요구된 영상 줌 및 줄임은 완전히 독단적이진 않고, 전체 화소들에 대한 유효화소들의 비율과 전체 라인들에 대한 유효라인들의 비율은 동일한 애스팩트비를 지닌 대부분의 입력포맷들에 대해 일정하게 되는 경향이 있다. 이러한 상황에, 자유실행 디스플레이타이밍발생기를 사용하는 것은, 디스플레이타이밍발생기가 프레임동기화를 위한 수직리세트를 갖는 경우에서 조차, 다른 가능한 구현들 보다는 더 많은 메모리를 요구한다.

디스플레이처리기 구현의 한 예는 미합중국특허 제5.600,347호에서 비선형수평확장을 위한 방법으로서 개시되었다. 그러나, 이 선행기술 특허는 최소량의 메모리버퍼을 이용한 포맷변환의 수행에 관련하여 위에서 논의한 동기화문제들을 다루지 않는다.

FPD기기들과 같은 많은 이산화소 디스플레이들은, 프레임율변환이 장차 요구되어 지지 않도록 하는 프레임리프레쉬율들의 범위를 현재 지원하는 것을 가능하게 하는 기술적 개선하에 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 기기들의 이산화소 성질 때문에, 입력소스비디오 픽셀율, 라인율, 및 디스플레이가능포맷을 디스플레이기기의 고정된 유효화소배열에 부합하도록 변경시키는 장치에 대한 요구는 여전히 남아있다.

그러므로, 프레임버퍼가 독단적인 줌, 줄임, 또는 다른 영상처리를 위해 사용되는 응용들에서의 자유실행모드들을 지원하는 디스플레이타이밍발생기 구현은 매우 바람직하다. 바람직하게는, 그러한 디스플레이타이밍발생기는 또한 디스플레이타이밍시퀀스에 대하여 위에서 논의된 단계변경을 최소화하는 프레임잠굼 구현을 제공하여, CRT기기들 뿐만 아니라 이산화소 디스플레이기기들 둘 다가 지원되어지게 한다. 신규한 장치는 포맷변환들을 위한 비독단적인 줌, 줄임, 또는 영상처리동작들을 지원하는 데 필요한 메모리버퍼를 최소화하는 디스플레이타이밍발생 기법을 구현한다. 위에서 지적된 것처럼, 그러한 디스플레이타이밍발생기는, 이것이 비디오처리시스템들의 가격을 낮추며 제 1입력포맷으로부터 제 2디스플레이포맷으로 영상들을 변환하기 위한 많은 유형들의 기기들에서 사용될 수 있는 통상의 장치를 제공하므로, 매우 바람직하다.

다음 특허들은 위에서 논의된 여러 선행기술 시스템들의 설명을 제공한다:

LCD CONTROLLER란 명칭의 미합중국특허 제4,275,421호;

VIDEO INTERFACE FOR CAPTURING AN INCOMING SIGNAL AND REFORMATTING THE VIDEO SIGNAL이란 명칭의 미합중국특허 제4,872,054호;

IMAGE DISPLAY APPARATUS FOR DISPLAYING IMAGES OF A PLURALITY OF KINDS OF VIDEO SIGNALS WITH ASYNCHRONOUS SYNCHRONIZING SIGNALS AND A TIMING CORRECTION CIRCUIT란 명칭의 미합중국특허 제5,351,088호;

FRAME RATE CONVERSION WITH ASYNCHRONOUS PIXEL CLOCKS이란 명칭의 미합중국특허 제5,446,496호;

DISPLAY CONTROL APPARATUS FOR CONVERTING CRT RESOLUTION INTO PDP RESOLUTION BY HARDWARE란 명칭의 미합중국특허 제5,508,714호;

MULTI-SOURCE VIDEO SYNCHRONIZATION란 명칭의 미합중국특허 제5,517,253호;

VIDEO SIGNAL INTERFACE란 명칭의 미합중국특허 제5,534,883호;

VIDEO CONVERTER HAVING RELOCATABLE AND RESIZABLE WINDOWS란 명칭의 미합중국특허 제5,561,472호;

DISPLAY CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING FIRST AND SECOND DISPLAYS OF DIFFERENT TYPES이란 명칭의 미합중국특허 제5,579,025호;

HORIZONTAL IMAGE EXPANSION SYSTEM FOR FLAT PANEL DISPLAYS란 명칭의 미합중국특허 제5,600,347호; 및

IMAGE PROCESSING APPARATUS THAT CAN PROVIDE IMAGE DATA OF HIGH QUALITY WITHOUT DETERIORATION IN PICTURE QUALITY린 명칭의 미합중국특허 제5,585,856호.

본 발명의 한 양태(aspect)의 일반적인 목적은 입력비디오포맷과는 다른 디스플레이포맷을 갖는 디스플레이기기를 위한 비디오신호타이밍 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 양태의 목적은 또한 입력비디오라인율 및 디스플레이출력라인율들이 동일하지 않는 경우에 비디오신호타이밍을 생성하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 한 양태의 목적은 또한 입력라인들이 다양한 디스플레이처리방법들 위해 최소의 메모리버퍼 용량을 사용하여 디스플레이비디오라인들을 발생하도록 처리되어지는 율을 소스비디오라인입력율이 유지할 수 있도록, 디스플레이출력라인율을 입력라인율에 동기시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

발명의 한 양태의 목적은 또한, 디스플레이비디오데이터를 발생하는 소스비디오데이터의 처리에 의해 초래되는 대기시간을 수용하기 위하여, 디스플레이출력타이밍 및 입력비디오타이밍 둘 다가 프레임율의 관점에서는 잠구어지나 프레임위상의 관점에서는 빗나가도록, 디스플레이출력타이밍을 입력비디오타이밍에 동기시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 발명의 한 양태의 추가 목적은, 입력소스비디오프레임타이밍 및 디스플레이출력비디오프레임타이밍 간의 빗나감(skew)을 조절하여, 스케일링(scaling)동작, 비디오포맷변환동작 및 필터링동작에 제한되지는 않으나 이러한 예와 같은 다양한 유형들의 디스플레이처리를 위한 대기시간을 수용하는, 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 포맷변환을 지닌 멀티-싱크형 이산(discrete)화소디스플레이기기의 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 포맷변환을 지닌 멀티-싱크 CRT기기의 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 포맷변환기의 블록도,

도 4는 바람직한 실시예에 따른 포맷변환기의 디스플레이타이밍제어기의 블록도,

도 5는 바람직한 실시예에 따른 입력선택기의 블록도,

도 6은 바람직한 실시예에 따른 잠굼사건(lock event)발생기의 블록도,

도 7은 바람직한 실시예에 따른 디스플레이클럭발생기의 블록도,

도 8은 바람직한 실시예에 따른 디스플레이동기화기의 블록도,

도 9는 바람직한 실시예에 따른 디스플레이타이밍발생기 수평제어기의 블록도,

도 10은 바람직한 실시예에 따른 디스플레이타이밍발생기 수직제어기의 블록도,

도 11은 본 발명에 따른 자유실행(free run)모드디스플레이타이밍개시를 보여주는 타이밍도,

도 12는 본 발명에 따른 입력잠굼사건 동안의 자유실행모드디스플레이타이밍을 보여주는 타이밍도,

도 13은 본 발명에 따른 프레임잠굼된 모드 또는 라인동기된 모드를 위한 디스플레이타이밍발생개시를 보여주는 타이밍도,

도 14는 본 발명에 따른 프레임잠굼된 모드 또는 라인동기된 모드를 위한 잠굼사건타이밍을 보여주는 타이밍도,

도 15는 본 발명에 따른 라인동기된 모드를 위한 디스플레이라인말단타이밍을 보여주는 타이밍도

전술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라, 제 1가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율에 의해 특징지워진 디지털비디오입력신호를 수신하며, 이에 응답하여 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율에 의해 특징지워진 디스플레이상에 보여주기 위한 디지털비디오출력신호를 발생하는 포맷변환기에 있어서,

상기 제 1가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율과, 상기 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율을 표시하는 운영모드정보를 수신하는 프로그래밍인터페이스수단;

상기 디지털비디오입력신호를 저장하는 메모리수단;

상기 메모리수단으로부터 상기 디지털비디오입력신호를 복원하며, 상기 디지털비디오입력신호를 선택적으로 역인터레이싱(de-interlacing), 필터링 및 스케일링(scaling)하고, 이에 응답하여 상기 디지털비디오출력신호를 발생하는 디스플레이처리기수단; 및

상기 프로그래밍인터페이스수단에 의해 수신된 상기 운영모드정보에 근거하여 상기 디지털비디오입력신호로부터 동기화 및 제어정보를 끌어내며, 이에 응답하여 상기 디스플레이처리기수단의 동작을 제어하여 상기 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율로의 디스플레이를 위한 상기 디지털비디오출력신호를 발생하게 하는 디스플레이타이밍제어기수단을 포함하는 포맷변환기가 제공된다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 디스플레이타이밍제어기는,

디스플레이메인(main)클럭신호를 발생하는 클럭발생수단;

상기 디지털비디오입력신호의 각 프레임의 기설정된 순간에 잠굼사건(lock event)신호를 발생하는 잠굼사건제어기;

상기 잠굼사건신호 및 상기 운영모드정보에 근거한 상기 디지털비디오입력신호 및 상기 디지털비디오출력신호 간의 동기화 제어를 위한 디스플레이수평잠굼사건신호 및 디스플레이수직잠굼사건신호를 발생하는 디스플레이동기화기수단; 및

상기 수평잠굼사건신호 및 수직잠굼사건신호에 동기된 타이밍신호들을 발생하여, 상기 운영모드정보에 따라 상기 디스플레이처리기수단을 제어하는 디스플레이타이밍발생기수단을 더 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 디지털화되며 복호화된 NTSC입력소스신호의 경우, NTSC데이터의 뒤를 잇는(incoming) 필드들은 순차주사포맷으로 처리되어 VGA타이밍호환 디스플레이들, SVGA타이밍호환 디스플레이들, 또는 XGA타이밍호환 디스플레이들을 구동하는데 사용될 수 있다. 이 디스플레이기기는 CRT디스플레이기기나 FPD와 같은 이산화소디스플레이기기 일 수 있다. 만약 디스플레이출력기기가 입력NTSC필드율에 부합하는 디스플레이프레임율을 지원할 능력이 있다면, 요구된 메모리버퍼의 용량은 완전한 NTSC필드의 유효데이터(active data)를 저장하는데 요구된 것보다 훨씬 적은 것으로 감소될 수 있다.

디지털화되며 복호화된 PAL입력소스신호의 경우, PAL데이터의 뒤를 잇는 필드들은 순차주사포맷이 되게 처리되어 VESA VGA타이밍호환 디스플레이들, SVGA타이밍호환 디스플레이들, 또는 XGA타이밍호환 디스플레이들을 구동하는데 사용될 수 있다. 이 디스플레이기기는 CRT디스플레이기기나 또는 FPD와 같은 이산화소디스플레이기기일 수 있다. 디스플레이출력기기가 입력 PAL필드율에 부합하는 디스플레이프레임율을 지원할 수 있다면, 요구된 메모리버퍼의 량은 완전한 필드의 PAL유효데이터를 저장하는데 요구된 것보다 훨씬 적은 것으로 감소될 수 있다.

디지털화된 VGA입력소스신호의 경우, 뒤를 잇는 프레임들의 VGA데이터들은 다른 포맷이 되게 처리되어 VGA타이밍호환 디스플레이들, SVGA타이밍호환 디스플레이들, 또는 XGA타이밍호환 디스플레이들을 구동하는데 사용될 수 있다. 이 디스플레이기기는 CRT디스플레이기기 또는 FPD와 같은 이산화소디스플레이기기일 수 있다. 만약 디스플레이출력기기가 입력VGA프레임율에 부합하는 디스플레이프레임율을 지원할 수 있다면, 요구된 메모리버퍼의 용량은 완전한 VGA프레임의 유효데이터를 저장하는데 요구된 것보다는 훨씬 적은 것으로 감소될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면 많은 다른 (비월주사 또는 순차주사) 디지털화된 또는 디지털 비디오신호들은 다른 포맷들로 처리되어 라인 당 화소들 및 프레임 당 라인들의 관점에서 다른 포맷들을 지닌 디스플레이기기들을 구동하는데 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 입력디지털비디오신호가 다른 디스플레이프레임율로 변환되어진다면, 디스플레이타이밍은 입력프레임율에 관련되지 않은 디스플레이프레임율에서 생성될 수 있다. 그러나, 이 경우 메모리버퍼는 적어도 하나의 입력 필드 또는 프레임의 메모리를 요구한다.

그에 더하여, 본 발명에 따르면 디스플레이출력라인율은 디스플레이출력데이터를 발생하는 입력데이터의 처리를 위해 요구된 메모리용량을 최소화하기 위해 입력화소율의 정수배인 율이 될 것이다. 발명에 따른 디스플레이라인주기는 라인마다 +/-로 몇 화소주기씩 그 주기가 가변한다. 많은 FPD기기들은 이 정도의 라인지터들을 수용할 수 있다. 발명의 이 양태에 따른 라인율발생 방법은 디스플레이화소클럭위상잠굼된 루프를 요구하지는 않는다. 그러므로, 자유실행발진기는 디스플레이타이밍을 발생하는데 사용될 수 있어 시스템가격 및 복잡도를 감소시킨다. 또한, 디스플레이라인율은 입력비디오라인율에 동기되므로, 최소의 메모리버퍼는 시스템가격을 추가적으로 감소할수 있게 하는데 필요하다.

도 1은 멀티-싱크형 이산화소디스플레이기기의 구성을 보여주는 블록도이다. 이 도면의 입력선택기(100) 및 포맷변환기(110)는 본 발명에 따른 포맷변환특징을 구현한다. 비디오복호기(120) 및 비디오입력인터페이스(130)는, 마이크로제어기(150) 및 실제 평판디스플레이기기(140)와 마찬가지로, 잘 알려진 기기들이다. 포맷변환기(110)는 디스플레이타이밍프레임율을 제어하는데 사용되는 외부 입력프레임동기신호(FSYNC)를 갖는다.

도 2는 멀티-싱크CRT기기에 적용가능한 발명의 실시예를 보여준다. 입력선택기(100), 포맷변환기(110), 비디오복호기(120), 비디오입력인터페이스(130), 및 마이크로제어기(150)는 도 1의 실시예와 동일한 방식으로 기능을 수행한다. 그러나, 이 실시예에서 D/A변환기(155)는 포맷변환기(110)의 출력 및 CRT디스플레이(160) 사이에 잘 알려진 방식으로 연결된다. 다음의 설명에서 명확해지는 것처럼, 본 발명에 따른 입력선택기(100) 및 포맷변환기(110)는 도 1에서의 디스플레이(140)와 같은 평판디스플레이나 도 2에서의 디스플레이(160)와 같은 CRT디스플레이를 제어할 능력이 있다.

마이크로제어기 설명

도 1 및 도 2에 보여진 마이크로제어기(150)는, 비디오소스를 목표로하는 디스플레이기기상에서 디스플레이하기 위한 소망된 디스플레이출력포맷으로 선택 및 변환하기 위한 운영모드 및 운영매개변수들을 결정하는 디스플레이기기성분(component)들 내의 제어레지스터들을 프로그램하는데 사용된다.

마이크로제어기(150)는 운영매개변수들을 다양한 성분들 내의 제어레지스터들로 전달하며, 이 성분들로부터의 임의의 상태(status)정보는, I²C, 칩선택들을 지닌 마이크로프로세서 병렬 어드레스/데이터버스, 또는 직렬주변장치인터페이스(SPI)와 같은 다양한 방식들을 사용하여 구현되어지는 기존의 마이크로제어기통신버스인 프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의해, 읽어내어진다. 여기에서 제시된 실시예는 직렬통신버스구현을, 입력선택기(100) 및 포맷변환기(110) 및 그것들의 개별 프로그램가능한 부(sub)성분들과의 통신을 위한 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)로 사용한다.

입력선택기 설명

도 1 및 도 2에 보여진 입력선택기(100)는, 그것들의 각각이 각 비디오입력포트에 연결된 두 개의 비디오소스들인 비디오복호기(120) 또는 비디오입력인터페이스(130)로부터의 디지털비디오신호를, 입력으로 선택적으로 받아들이는 능력을 제공한다. 디지털비디오입력신호들의 각각은 화소클럭(각각 CLK1 및 CLK2), 화소클럭인에이블(각각 IPCLKEN1 및 IPCLKEN2), 수평동기화신호(각각 HSYNC1 및 HSYNC2), 수직동기화신호(각각 VSYNC1 및 VSYNC2), 공용(shared)기수필드플래그(ODD) 및 데이터버스신호(각각 DATA1 및 DATA2)로 구성된다.

입력선택기(100)의 (여기서는 포트#1로 이야기된) 제 1입력포트는 비디오복호기(120)에 연결되며 4:4:4 샘플된 RGB데이터와 4:2:2 샘플된 YUV데이터 중의 하나를 받아들인다. 입력선택기(100)의 (여기서는 포트#2로 이야기된) 제 2입력포트는 비디오입력인터페이스(130)에 연결되며 4:4:4 샘플된 RGB데이터를 받아들인다. 어느 한쪽의 입력포트는 그 입력으로 비월주사된 입력비디오신호 및 순차주사된 입력비디오신호 둘 다를 받아들일 수 있다. 단일 기수필드상태플래그는 두 포트들에 의해 공유되며 비월주사된 입력비디오신호가 입력으로 사용될 때에 활동(active)입력포트(포트#1 또는 포트#2)에 의해 구동될 것이다.

도 1 및 도 2는 순차적으로 주사된 입력비디오를 포트#2에 제공하는 비디오입력인터페이스(130)을 보여주는 것으로, 이 구현에서는 비디오입력인터페이스가 기수필드상태신호(ODD)를 구동하지는 않는다. 그러나 입력선택기(100)는 공유된 기수필드상태의 제어하에서 포트#2로 비월주사된 입력비디오를 받아들일 수 있다.

도 5로 가면, 입력선택기(100)의 구조가 매우 상세히 보여진다. 입력선택기(100)는 디지털보간기(505)를 사용하여 4:4:4 YUV데이터(DATA1)를 처리하여 중간 4:4:4 YUV데이터를 발생하기 위해 데이터스트림을 업샘플링한다. 그런 이후에, 4:4:4 YUV데이터는 고정된 계수들을 지닌 3×3곱셈기매트릭스(510)를 사용하여 색공간(color space)변환되어, 디스플레이될 때 YUV데이터와 시각적으로 동등한 4:4:4 RGB데이터스트림(RGB' 4:4:4')이 발생된다. 입력선택기(100)의 포트#1로 인가되는 클럭인에이블 및 동기 신호들은, 색공간변환된 4:4:4 RGB데이터스트림의 CSC처리지연에 맞추어진 대기시간이 되도록 파이프라인된 저장구성요소들(520, 535, 545, 555)을 통해 지연된다. 포트#2의 4:4:4 RGB데이터 및 제어신호들, 포트#1의 4:4:4 RGB데이터 및 제어신호들, 그리고 포트#1의 색공간변환된 RGB' 4:4:4'데이터 및 CSC처리지연된 제어신호들은 선택기들(515, 525, 530, 540, 550, 및 560)에 입력되며, 이 선택기들은 포트#1 또는 포트#2 중의 한 쪽의 디지털비디오신호들을 적합한 출력들(IPDATA, IPODD, IPCLK, IPCLKEN, IPVSYNC 및 IPHSYNC)로 통과시킨다. IPDATA출력은 항상 RGB 4:4:4 데이터포맷이다. 선택기들(515, 525, 530, 540, 550, 및 560)은, 입력을 위해 포트#1와 포트#2 중의 하나를 선택하며 또한 포트#1이 선택될 때 YUV 4:2:2 입력데이터와 RGB 4:4:4 입력데이터 중의 하나를 선택하고 비월주사 또는 순차주사 입력동작 중의 하나를 추가로 선택하는 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 프로그램된, 프로그램가능한 제어기레지스터(500)에 의해 제어된다.

순차주사입력비디오가 선택된 경우, 입력ODD신호는 무시되며 출력IPODD신호는 항상 유효하게 된다. 비월주사된 입력비디오가 선택된 경우 입력ODD신호는 기수 또는 우수의 어떤 필드가 입력되었는지를 표시하며 출력IPODD신호는 ODD입력신호에 대응한다.

앞서 언급한 것에서 알 수 있는 것처럼, 입력선택기(100)의 기능성은 두 개의 별개 포트들(즉, YUV 또는 RGB 입력을 받아들이는 포트#1, 및 RGB입력신호들 전용인 포트#2)의 구성과 두 포트들이 비월주사입력 또는 순차주사입력 중의 어느 하나를 받아들이는 것을 제외하면, 실제로는 기존의 것이 되는 회로들 및 회로배치들에 의해 완전하게 구현된다.

포맷변환기 설명

포맷변환기(110)는 입력으로 제 1가시디스플레이해상도, 화소율, 및 라인율을 갖는 디지털비디오입력신호를 받아들일 수 있는 능력을 제공하며, 출력으로 다른 디스플레이해상도, 화소율, 및 라인율을 갖는 제 2디지털비디오신호를 생성한다. 도 3에 보인 것처럼, 포맷변환기(110)는 메모리쓰기제어기(300), 메모리(310), 디스플레이처리기(320), 및 디스플레이타이밍제어기(330)를 구비한다. 포맷변환기(110)는, 아래에서 매우 상세히 언급된 역인터레이싱(de-interlacing), 필터링, 및 스케일링 알고리즘을 사용하여 화소데이터의 입력라인들을 처리하여 소망된 디스플레이출력포맷을 발생함에 의해, 입력포맷으로부터 디스플레이출력포맷으로의 변환을 성취한다.

메모리 설명

메모리(310)는 디스플레이출력클럭(DCLK)에 비동기적으로 실행되는 비디오입력클럭(IPCLK)을 수용하기 위하여 포맷변환기데이터경로에 제공된다. 또한, 메모리(310)는 비디오입력율 및 입력라인들이 디스플레이출력의 발생을 위해 본 발명의 디스플레이처리회로설계에 의해 소비되는 율 사이의 차이들을 수용할 수 있는 융통성을 제공한다. 메모리(310)는 또한 기설정된 디스플레이처리입력데이터요구들을 지원하기 위하여 입력비디오 프레임 또는 필드 주사를 재구성하는 수단을 제공한다. 예를 들면, 수직라인보간은, 아래에서 매우 상세히 논의된 것처럼, 각 디스플레이출력라인을 발생하는 쌍일차(bilinear)보간기를 위해 이용가능하게 되는 두 개의 인접하는 입력라인들을 요구한다.

메모리(310)는 기존의 FIFO, DRAM, EDO RAM, SDRAM, WRAM, GRAM, 또는 SRAM 기술을 이용하여 쉽사리 구현되어진다. 바람직한 실시예에 따르면, SRAM의 배열이 사용되어 개별 SRAM메모리뱅크들이 쓰기제어신호들(WRCNTRL)의 제어하에서 입력화소클럭들에 동기되게 발생하는 쓰기동작들을 위해 할당되어지게 한다. 한편, 다른 개별 SRAM메모리뱅크들은 디스플레이클럭(DCLK) 및 디스플레이처리기(320)에 의해 발생된 디스플레이읽기제어신호들(RDCNTRL)에 동기되는 읽기동작들을 위해 할당되어진다. 다양한 메모리뱅크들이 개별 입력비디오클럭(IPCLK) 또는 디스플레이클럭(DCLK)에 동기되는 쓰기 또는 읽기 동작들을 위해 개별적으로 할당될 수 있다.

메모리쓰기제어기 설명

메모리쓰기제어기(300)의 목적은 들어오는 비디오데이터를, 디스플레이처리기(320)에 의해 어드레스되어 읽혀질 수 있는 일련의 비디오라인들로 메모리에 저장하기 위한 것이다.

메모리쓰기제어기(300)는 입력선택기(도 5의 100)로부터의 디지털비디오데이터(IPDATA), 클럭(IPCLK), 클럭인에이블(IPCLKEN), 필드상태(IPODD) 및 동기화제어신호들(IPHSYNC 및 IPVSYNC)을 입력으로 받아들인다.

메모리쓰기제어기(300)는 IPVSYNC펄스에 관련한 IPHSYNC펄스들의 갯수를 카운트하여 입력라인들의 관점에서 입력비디오수직유효영역의 시작 및 지속기간(duration)을 결정한다. 메모리쓰기제어기는 입력라인들의 관점에서 수직유효영역의 시작라인위치 및 지속기간을 결정하도록 마이크로제어기프로그래밍인터페이스포트를 사용하여 프로그램가능하다. 두 시작라인위치들은 기수필드들을 위한 하나 및 우수필드들을 위한 하나로 지원된다. 메모리쓰기제어기는 PROGIF포트에 의해 비월주사된 입력 또는 순사주사입력 비디오동작 중의 하나를 선택하기 위해 프로그램되어진다. 순차주사입력비디오의 경우 기수필드들에 대응하는 프로그램된 유효라인시작위치 만이 사용된다. 비월주사된 입력 동안에 IPODD신호는 프로그램된 유효라인시작(ODD 또는 EVEN) 중의 어느 것이 입력비디오유효영역의 시작라인을 결정하는데 사용되는 지를 결정한다.

메모리쓰기제어기(300)는 또한 IPHSYNC펄스에 관련한 IPCLK사이클들의 갯수를 카운트하여 IPCLK사이클들의 관점에서 입력비디오수평유효영역을 결정할 수 있도록 한다. IPCLKEN이 유효한 동안의 IPCLK사이클들 만이 카운트된다. IPCLKEN이 유효하지 않은 동안의 사이클들은 무시된다. 메모리스기제어기는 IPCLK사이클들의 관점에서 비디오수평유효영역의 시작 및 지속기간을 결정하기 위해 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)를 사용하여 프로그램가능하다.

유효영역은 수평유효영역 및 수직유효영역 둘 다가 참이 되는 비디오입력 필드 또는 프레임에서의 영역으로 정의된다. 유효영역시간간격들 동안, 메모리쓰기제어기는, IPCLKEN이 유효데이터를 얻기 위해 유효하게 되면, IPCLK동안의 데이터입력들을 샘플링한다. 이 샘플된 입력유효데이터는 메모리(310)에 쓰여지기 위하여 메모리쓰기제어기 WRITE_DATA 출력에 생성된다.

메모리쓰기제어기(300)는 또한 (도 3에서의 WRCNTRL로 집단적으로 지정되는) 어드레싱정보, 메모리뱅크선택신호들, 및 쓰기인에이블신호를 생성하여, 메모리쓰기제어기가 IPCLKEN신호 및 복호화된 유효영역에 의해 제어되는 WRITE_DATA신호출력들에 가치있는(valid) 유효데이터를 생성하는 사이클들 동안, 메모리(310)에 입력데이터의 쓰기를 인에이블시킨다. 바람직한 실시예에 따르면, 간단한 선형이진카운터들은 어드레싱정보를 발생하며, 각 클럭주기(IPCLK)가 가치있는 입력데이터를 반드시 담고있지는 않은 입력비디오스트림들을 지원하기 위해 한 화소씩의 스톨링(stalling)을 허용하는 입력클럭인에이블신호(IPCLKEN)에 의해 한 클럭씩 제어된다. 설명된 실시예는 또한 쓰기어드레스 및 뱅크선택신호들(WRCNTRL) 및 유효출력데이터(WRITE_DATA)와의 동기를 유지하기 위하여 메모리(310)에 대한 데이터의 쓰기를 제어하기 위한 쓰기인에이블출력신호를 생성하는 간단한 상태제어기를 담고 있다. 이 상태제어기는 또한 원형버퍼시퀀스에서의 순차적인 쓰기동작들을 위해 개별 메모리뱅크들을 선택하는 메모리뱅크선택신호들을 발생한다. IPVSYNC상의 입력유효펄스는 상태제어기를 빈(empty)상태로 초기화시켜 메모리의 제 1뱅크가 각 입력 필드 또는 프레임의 시작에서 입력데이터의 제 1비디오라인을 쓰기 위해 선택되어지게 한다.

디스플레이처리기 설명

디스플레이처리기(320)는 어드레스 및 제어신호들(RDCNTRL)을 발생하여 메모리(310)로부터의 데이터 읽기를 제어하는 수단을 제공한다. 메모리(310) 읽기동작들(READ_DATA) 동안에 생성된 데이터는, 디스플레이출력데이터(DDATA)를 생성하기 위해 영상 역인터레이싱, 필터링, 및 스케일링 알고리즘을 구현한 디스플레이처리기(320)에 의해 사용된다.

디스플레이처리기는, 메모리(310)로부터 읽어지는 영상데이터로부터 소망된 출력영상해상도를 생성하기 위하여, 역인터레이싱 기능을 인에이블 또는 디스에이블시키며 스케일링 및 필터링 기능을 조절할 수 있게, 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의해 프로그램가능하다.

역인터레이싱이 인에이블된 경우, IPODD입력신호는 어떻게 입력데이터필드들(READ_DATA)이 비월주사된 비디오필드들 간의 수직오프셋의 관점에서 처리되는 지를 결정한다. 디인터레이싱이 디스에이블된 경우, IPODD입력신호는 무시되며 메모리로부터 읽은 영상데이터는 프레임들로 처리된다.

디스플레이처리기(320)는, 디스플레이타이밍제어기(330)가 디스플레이수직동기펄스(DVSYNC)에 의하여 새로운 디스플레이프레임을 개시할 때마다, 새로운 디스플레이프레임의 처리를 시작하기 위해 초기화된다. 그런 다음, 디스플레이처리기는 메모리에 대한 (집단적인 RDCNTRL로) 어드레스, 뱅크선택들 및 읽기인에이블신호의 활동화됨(activate)을 제공함으로써, 메모리(310)로부터 영상데이터의 제 1라인들을 요청한다. 메모리는, 요청된 데이터가 이용가능하게 될 때마다, 영상데이터(READ_DATA) 및 데이터유효신호(READ_VALID)에 응답한다. 디스플레이처리기는 메모리에 의해 요청된 데이터유효신호(READ_VALID)에 의해 스톨(stall)된다. 디스플레이처리기는, DDATA를 구동하는 출력단계까지 전체 디스플레이처리데이터경로를 미리 채운다. 일단 디스플레이처리데이터경로가 미리 채워지면, 이 경로는 디스플레이타이밍제어기(330) 데이터인에이블(DEN)신호에 의해 한 클럭씩 제어되어 디스플레이출력데이터가 유효영역에 정렬되는 것을 보장한다. 메모리는 충분한 율로 데이터(READ_DATA)를 제공하여 디스플레이처리가 디스플레이출력들(DDATA)에 디스플레이데이터의 연속하는 수평유효영역들을 발생하는 것을 지원한다. 디스플레이타이밍발생기는 유효영역의 디스플레이출력타이밍시작에 관련한 유효영역의 입력비디오 프레임 또는 필드 타이밍시작 간의 대기시간을, 포맷변환처리 동안의 메모리의 오버플로잉(overflowing) 또는 언더플로잉(under flowing)을 방지하기 위하여, 메모리쓰기제어기(300), 메모리(310), 및 디스플레이처리기(320)을 통한 대기시간에 일치하도록 설정하기 위해, 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 프로그램된다.

디스플레이타이밍제어기 설명

도 3의 디스플레이타이밍제어기(330)는 도 4에서 매우 상세히 보여지며, 입력비디오프레임타이밍으로부터 디스플레이타이밍이 잠궈질 때 까지의 동기사건(LOCKEVENT)을 결정하기 위한 잠굼사건발생기(400), 입력잠굼사건(LOCKEVENT)에 관련한 디스플레이프레임위상 간의 위상관계를 제어하며 한 모드(라인동기된 모드)에서는 또한 입력마스터클럭(IPCLK)의 함수로 디스플레이라인율을 제어하기 위한 동기신호들(DHLOCKEVENT 및 DVLOCKEVENT)을 발생하는 디스플레이동기화기(410), 내부적으로 발생된 자유실행클럭과 입력비디오마스트클럭(IPCLK)중의 하나의 함수로 디스플레이마스터클럭(DCLK)을 생성하는 디스플레이클럭발생기(420), 그리고 디스플레이마스터클럭(DCLK) 및 디스플레이동기화기(410)에 의해 발생된 동기신호들에 근거한 디스플레이비디오타이밍을 발생하기 위한 디스플레이타이밍발생기(430)를 포함한다.

디스플레이클럭발생기 설명

디스플레이클럭발생기(420)는 도 7을 참조하여 매우 상세히 보여지며, 자유실행발진기소스(710), ICD2061주파수합성위상잠굼루프(740), ICS1522를 이용하여 구현된 제 2주파수합성위상잠굼루프(730), 및 프로그램가능한 제어레지스터(720)에 의해 제어되어 디스플레이클럭발생기(420)에 의한 출력인 디스플레이메인클럭(DCLK)이 되어지도록 자유실행클럭과 입력클럭의 비율배수 중의 하나를 선택하는 클럭선택기(750)를 구비한다.

자유실행발진기소스(710)는 입력비디오신호에 동기되지는 않은 자유실행클럭(REFCLK)을 생성한다. 이 발진기(710)는, 기준클럭에 비율배수를 곱하여 입력비디오소스에 관련하여 자유실행하는 제 1이용가능한디스플레이클럭(FREERUNCLK)을 생성하는 ICD2061(740)에 기준클럭을 제공하는 기존의 발진기 구현물을 이용하여 구현된다. 이 자유실행디스플레이클럭소스는, 디스플레이출력프레임타이밍이 DCLK동기화에 대해 IPCLK에 의하여 입력프레임타이밍에 동기될 필요가 없는 라인동기모드 또는 자유실행모드에서 디스플레이합성기(410)가 동작할 때에, 사용된다. ICD2061(740)은 비율배수를 결정하기 위한 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 프로그래밍된다.

제 2주파수합성위상잠굼루프는 ICS1522(730)을 이용하여 구현되며, 비디오입력메인클럭에 주파수합성비율을 곱하여 입력비디오소스에 동기된 제 2디스플레이이용가능한디스플레이클럭을 생성한다. ICS1522는 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 프로그래밍가능하며, IPCLK으로부터 소망된 DCLK을 생성하기 위한 곱셈비율을 제어한다. 이 동기된 디스플레이클럭소스는 디스플레이동기화기가 프레임잠굼모드로 동작할 때에 사용되어, 메모리(310)의 용량을 최소화하며 디스플레이타이밍에 대한 프레임잠굼정정 동안의 디스플레이타이밍에 대한 임의의 과도현상을 최소화하기 위하여, 디스플레이출력라인타이밍을 입력라인타이밍과 동기시킨다.

클럭선택기는 제 1디스플레이클럭소스와 제 2디스플레이클러소스 중의 하나를 선택하여, DCLK가 디스플레이동기화기(410), 디스플레이타이밍발생기(430), 메모리(310), 디스플레이처리기(320), 및 포맷변환기(110)디스플레이출력인터페이스로 출력되게 한다. 이 선택은, 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 프로그램된 프로그램가능한 제어레지스터(720)에 의해 제어된다.

그 결과의 디스플레이클럭(DCLK)은 메모리읽기동작들 및 디스플레이처리동작들이 수행되는 클럭율, 디스플레이타이밍발생기동기화신호들이 발생되는 율 뿐만 아니라, 디스플레이 데이터 및 제어 정보가 포맷변환기(110)로부터 디스플레이기기로 전달되는 율을 제어한다.

잠굼사건발생기 설명

잠굼사건발생기(400)는 도 6을 참조하여 보다 상세히 보여지며, 수평화소사건카운터(610), 수평화소사건비교기(620), 수직라인사건카운터(640), 수직라인사건비교기(650), 수평사건 및 수직사건이 발생하는 입력프레임타이밍에서의 위치를 선택하기 위한 프로그램가능한제어레지스터(630), 잠굼사건발생기회로(660), 및 잠굼사건선택기(670)를 포함한다.

수평화소사건카운터(610)는 입력수평동기화펄스(IPHSYNC)가 검출될 때에 관련한 화소클럭사이클들(IPCLK)들의 갯수를 카운트한다. IPCLKEN이 유효한 동안의 화소클럭사이클들 만이 카운트된다. IPCLKEN이 유효하지 않은 때의 화소클럭들은 카운트되지 않는다. 수평화소카운트는 비교기(620)에서 프로그램가능한잠굼사건값(IPHLOCKVAL)과 비교된다. 수평화소카운트가 프로그램가능한 수평잠굼사건값과 일치하는 경우, 수평잠굼사건펄스(IPHLOCKEVENT)가 비교기(620)에 의해 생성된다. 수평잠굼사건펄스는 입력디지털비디오타이밍이 라인입력의 기설정된 점에 있음을 표시한다.

수직라인사건카운터(640)는 입력수직동기화펄스(IPVSYNC)가 검출될 때에 관련되는 입력수평동기화펄스들(IPHSYNC)의 갯수를 카운트한다. 따라서, 수직라인카운터는 비디오입력라인들을 카운트한다. 수직라인카운트는 비교기(650)에서 프로그램가능한 수직잠굼사건값(IPVLOCKVAL)과 비교된다. 수직라인카운트 및 프로그램가능한 수직잠굼사건값이 동일하며 IPODD입력신호가 유효한 경우, 비교기(650)는 수직동기화신호출력(IPVLOCKEVENT)상에 유효펄스를 생성한다. 수직잠굼사건펄스는 입력디지털비디오타이밍이 입력프레임의 기설정된 라인에 있음을 표시한다. IPODD신호는 하나의 수직잠굼사건(IPVLOCKEVENT)펄스 만이 매 입력프레임마다 발생함을 보장한다.

프로그램가능한 제어레지스터(630)는 입력으로 필드선택신호(IPODD)을 갖는다. IPODD신호는 라인들이 비월주사된 비디오포맷을 사용하여 주사되는 입력디지털비디오소스들을 위해 어떤 입력필드가 유효한지를 표시한다. 라인들이 순차주사포맷을 이용하여 주사되는 입력디지털비디오소스들의 경우, ODD신호는 구동소스인 입력선택기(100)가 되는 소스에 의해 유효상태로 유지된다.

수직잠굼사건(IPVLOCKEVENT)펄스 및 수평잠굼사건(IPHLOCKEVENT)펄스가 일치할 때마다, 잠굼사건발생기(660)는 신호(HVLOCKEVENT)에 유효펄스를 생성한다.

잠굼사건선택기(670)는 DFSYNCEN선택제어신호에 따라 HVLOCKEVENT신호와 FSYNC신호 중의 어느 하나를 출력LOCKEVENT신호의 소스로 선택한다. DFSYNCEN은 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의하여 제공되는 제어레지스터워드에 따라 프로그램가능한 제어레지스터(630)에 의해 발생된다. 이것은 DFSYNC외부입력신호에 의해 직접적으로 디스플레이출력타이밍의 동기화를 제어하기 위한 부가적인 능력을 제공한다.

잠굼사건(lock event)은 비디오입력프레임 당 한번 발생하여 디스플레이출력프레임율을 입력프레임율에 동기화시키는 데 사용될 수 있는 단일 펄스이다.

비월주사된 포맷들은, 유효라인들의 인터리빙을 이루어 완전한 프레임들을 생성하기 위하여, 입력 기수 또는 우수 필드들간의 1/2라인오프셋을 이용하므로, 위에서 설명된 잠굼사건제어기의 자명한 개조는 비월주사된 비디오입력 동안에 필드 당 한번 잠굼사건을 발생하는 능력을 더할 수 있다. 이렇게 하기 위해서는 모든 다른 필드는 잠굼사건들 간에 일정한 주기를 유지하기 위하여 입력라인주기의 1/2만큼 지연된 잠굼사건을 가져야 한다.

디스플레이동기화기 설명

디스플레이동기화기(410)는, 입력들로 비디오입력으로부터의 입력메인클럭(IPCLK), 디스플레이클럭발생기(420)로부터의 디스플레이클럭(DCLK), 및 잠굼사건발생기(400)로부터의 잠굼사건펄스(LOCKEVENT) 뿐만 아니라 마이크로제어기(150)로부터의 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)를 받아들이는 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 보여진다.

디스플레이동기화기(410)는 구조적으로는 프로그램가능한 제어레지스터(805), 가산기(810), 누산레지스터(825), 디스플레이수평잠굼로드게이트(815), 가산기캐리출력레지스터(820), 디스플레이수직잠굼로드게이트(830), 디스플레이타이밍발생기실행인에이블게이트(835), 디스플레이수평잠굼로드선택기(840), 디스플레이수평잠굼로드재동기화기(855), 디스플레이수직잠굼로드선택기(845), 디스플레이수직잠굼로드재동기화기(860), 디스플레이타이밍발생기실행선택기(850), 및 디스플레이타이밍발생기실행재동기화기(865)를 구비한다.

프로그램가능한 제어레지스터(805)는 마이크로제어기프로그래밍인터페이스(PROGIF)에 의해 프로그램가능하다. 프로그램가능한 제어레지스터는 디스플레이타이밍발생기인에이블(DTGRUN_CTRL), 디스플레이라인율제어값(INCREMENT), 및 모드선택(MODECTRL)의 상태를 결정한다.

디스플레이동기화기(410)는 세 개의 출력신호들 즉, 디스플레이수평잠굼사건(DHLOCKEVENT), 디스플레이수직잠굼사건(DVLOCKEVENT) 및 디스플레이타이밍발생기실행(DTGRUN)을 생성한다. 디스플레이수직잠굼사건신호 및 디스플레이수평잠굼사건신호는, 디스플레이동기화기(410)의 선택된 운영모드에 따라 비디오입력신호와 디스플레이타이밍발생기(430)의 동기화를 강제하기 위해 사용된다. DTGRUN제어신호는 디스플레이타이밍발생기의 동기화 개시 및 디스플레이타이밍발생기의 멈춤(halt)을 위한 디스에이블을 위해 사용된다.

디스플레이동기화기(410)는 네 개의 기본 운영모드들을 지원하며, 디스플레이타이밍발생기(430)과 입력비디오소스를 동기화시키는 방법을 결정하는 이러한 네 모드들 중의 하나를 선택하도록 프로그램가능하다. 지원되는 운영모드들로는 자유실행모드, 클럭동기화된 모드, 프레임동기화된 모드 및 라인동기화된 모드가 있다.

자유실행모드 설명

디스플레이동기화기(410)는 MODECTRL신호에 따라 자유실행모드(FREE RUN MODE)로 동작한다. 자유실행모드는 디스플레이동기화기(410)에 의해 공급되는 자유실행클럭소스 및 동기화 없음에 근거한 타이밍을 지닌 임의의 입력비디오소스와는 독립적으로 디스플레이타이밍이 발생되는 것을 허용하는 능력을 제공한다. 이 모드는, 프레임버퍼가 입력비디오소스 및 포맷변환기의 입력선택기(100) 간에 놓이는 프레임버퍼에 의하여 입력비디오율로부터의 디스플레이프레임율을 분리하는데 사용되는 포맷변환기시스템들에서의 사용을 위한 것이다. 프레임버퍼는 이 경우 비디오데이터 및 동기화신호들을 디스플레이출력프레임율에 동기된 율로 입력선택기(100)에 공급한다.

자유실행모드가 유효하게 되면, DTGRUN SELECT유닛(850)는 IDTGRUN의 상태를 DTGRUN_CTRL의 함수로 직접 제어한다. IDTGRUN신호는 그 이후에 입력클럭도메인(IPCLK)으로부터 DTGRUN RESYNC유닛(865)에 의하여 디스플레이클럭도메인(DCLK) 까지 재동기화되어, 디스플레이타이밍제어기(430)를 인에이블 또는 디스에이블시키는 목적을 위해 디스플레이클럭(DCLK)에 동기되는 출력DTGRUN신호를 발생시킨다.

DTG_RUN출력신호는 DTGRUN_CTRL신호로부터 생성된다. 프로그램가능한 제어레지스터가 DTGRUN_CTRL을 역으로 단언(de-assert)하는 경우, DTGRUN출력신호는 역으로 단언하여 디스플레이타이밍의 발생으로부터 디스플레이타이밍제어기를 디스에이블시킨다. 프로그램가능한 제어레지스터가 DTGRUN_CTRL입력신호를 단언하는 경우, DTG_RUN신호는 단언되어 디스플레이타이밍제어기를 인에이블시켜, 도 11에 보인 것처럼 디스플레이타이밍의 발생을 시작하게 한다.

또한 자유실행모드가 유효하게 되는 경우, 디스플레이동기화기(410)는 DHLOCKEVENT출력신호 또는 DVLOCKEVENT출력신호를 활동화(activate)시키지 않는다. 따라서, 이 모드에서는, 도 11 및 도 12 둘 다에서 보인 것처럼, 디스플레이동기화기(410)에 의하여 입력비디오타이밍과 디스플레이비디오타이밍의 동기화가 없게 된다.

클럭동기화된 모드 설명

디스플레이동기화기(410)는 MODECTRL신호에 따라 클럭동기모드(CLOCK SYNC MODE)로 동작한다.

클럭동기모드가 유효하게 되는 경우, DTGRUN게이트(835)는 신호(OTHER_DTGRUN)를 DTGRUN_CTRL신호 및 입력신호(LOCKEVENT)의 함수로 생성한다. 이 신호(OTHER_DTGRUN)는, 첫 째로 DTGRUN_CTRL신호가 활동화되며 둘 째로 유효펄스가 LOCKEVENT신호를 뒤따를 때까지, 유효상태로 남아있지는 않는다. 일단 유효상태가 되면, OTHER_DTGRUN신호는 DTGRUN_CTRL신호가 비 유효상태로 될 때까지 유효상태로 남게되어, OTHER_DTGRUN 또한 비유효상태로 돌아가게 한다. 따라서, OTHER_DTGRUN은 LOCKEVENT에 동기되는 유효상태로 전이(transition)할 수만 있는 DTGRUN신호의 형태이다.

클럭동기모드가 유효하게 되는 경우, DTGRUN SELECT유닛(850)은 OTHER DTGRUN신호를 IDTGRUN신호를 위한 소스로 선택할 것이다. 그런 이후에 IDTGRUN은 입력클럭도메인(IPCLK)으로부터 DTGRUN RESYNC부(865)에 의하여 디스플레이클러도메인(DCLK)으로 재동기화되어, 디스플레이타이밍발생기(430)의 인에이블 또는 디스에이블의 목적을 위해 디스플레이클럭(DCLK)에 동기되는 출력DTGRUN신호를 발생시킨다.

또한, 클럭동기모드가 유효하게 되는 경우, DHLOCKLD게이트(815)는, 첫째로 DTGRUN_CTRL이 비유효상태로부터 유효상태로 전이하며 둘째로 유효펄스가 LOCKEVENT입력신호에서 검출될 때까지, CLKSYNC_DHLOCKLD신호를 비유효상태로 유지시킨다. 이것은 DHLOCKLD게이트(815)가 처음의 LOCKEVENT펄스를 CLKSYNC_DHLOCKLD신호로 통과시키게 한다. 뒤따르는 LOCKEVENT펄스들은 CLKSYNC_MODE가 유효상태로 남아있는 동안 CLKSYNC_DHLOCKLD를 발생하지는 않는다.

MODECTRL이 클럭동기모드를 선택하는 경우, DHLOCKLD선택기(840)는 CLKSYNC_DHLOCKLD신호를 선택하여 통과하게 하며 IHLOCKLD신호를 구동하여 이 신호가 입력클럭도메인(IPCLK)로부터 DHLOCKLD RESYNC부(855)에 의해 디스플레이클럭도메인(DCLK)까지 재동기화되게 하여 출력신호(DHLOCKEVENT)가 발생되게 한다.

또한, 클럭동기모드가 유효하게되는 경우, DVLOCKLD게이트(815)는, 첫째로 DTGRUN_CTRL이 비유효상태로부터 유효상태로 전이하며 둘째로 유효펄스가 LOCKEVENT입력신호에서 검출될 때까지, CLKSYNC_DVLOCKLD신호를 비유효상태로 유지한다. 이것은 DHLOCKLD게이트(815)가 처음의 LOCKEVENT펄스를 CLKSYNC_DVLOCKLD신호로 통과시키게 한다. 뒤따르는 LOCKEVENT펄스들은 CLKSYNC_MODE가 유효상태로 남아있는 동안 CLKSYNC_DVLOCKLD를 발생하지는 않는다.

MODECTRL이 클럭동기모드를 선택하는 경우, DVLOCKLD선택기(840)는 CLKSYNC_DVLOCKLD신호를 선택하여 통과하게 하며, IVLOCKLD신호를 구동하여 이 신호가 입력클럭도메인(IPCLK)으로부터 DVLOCKLD RESYNC유닛(860)에 의해 디스플레이클럭도메인(DCLK)으로 재 동기화되게 하여 출력신호(DVLOCKEVENT)가 발생되게 한다.

클럭동기모드는 디스플레이비디오타이밍을 개시하는 초기에는 입력비디오타이밍에서의 잠굼사건에 동기되게 강제하나 일단 시작되면 디스플레이비디오타이밍의 자유실행을 허용하는 수단을 제공한다. 클럭동기모드는 디스플레이메인클럭이 주파수합성위상잠굼루프를 이용하여 합성되어 그 결과의 디스플레이프레임타이밍이 입력비디오타이밍에 정확히 부합하게 하는 포맷변환시스템에 대해 유용하다. 따라서, 디스플레이프레임타이밍은 개시하는 초기에 입력비디오프레임에 동기되며 디스플레이클럭위상잠굼루프는 개시하는 점으로부터의 프레임동기화를 유지한다.

클럭동기모드에 대한 자명한 보완은 디스플레이클럭위상잠굼루프에서의 잠굼의 잃어버림, 또는 클럭동기모드의 재시작 또는 (아래에서 더 자세히 논의된) 프레임동기모드로의 스위칭에 의하여 재동기화를 시작하는 목적을 위해 디스플레이타이밍위상잠굼에 대한 입력비디오타이밍의 잃어버림을 검출하는 능력이다.

라인동기된 모드 및 프레임동기된 모드 설명

디스플레이동기화기(410)는 MODECTRL신호에 따라 라인동기모드(LINE SYNC MODE)와 프레임동기모드(FRAME SYNC MODE) 중의 어느 하나로 동작한다.

도 13에 보인 것처럼, 라인동기모드와 프레임동기모드 중의 어느 하나가 유효하게 되는 경우, DTGRUN출력신호는, 위에서 상세하게 설명된 것같은, 클럭동기모드와 동일한 방식으로 발생된다. 또한, DHLOCKLD선택유닛(840)은 입력신호(LOCKEVENT)상에서의 임의의 검출된 유효펄스들을 IHLOCKLD신호 및 IVLOCKLD신호들 로 통과시키며, 이 신호들은 그런 이후에 입력클럭도메인(IPCLK)으로부터 DHLOCKLD RESYNC유닛(855) 및 DVLOCKED RESYNC유닛(865) 각각에 의해 디스플레이클럭도메인(DCLK)으로 재동기화되어, 도 14에 보인 것처럼, 출력신호들(DHLOCKEVENT 및 DVLOCKEVENT)이 발생되게 한다.

또한, 라인동기모드가 유효하게 되는 경우, 디스플레이동기화기(410)는 입력비디오메인클럭으로부터의 디스플레이라인율을 합성하여, 그 결과의 출력라인율이 입력비디오클럭에서의 임의의 변화들을 추종하게 한다. 그러므로, 디스플레이라인율은 입력라인율에서의 임의의 변화를 추종한다. 라인동기모드는 입력비디오메인클럭이 라인잠굼된 클럭이 되어 각 입력비디오라인주기를 위한 입력메인클럭(IPCLK)은 일정한 정수의 갯수라는 가정하에서 동작한다.

디스플레이라인율은 프로그램가능한 제어레지스터에서의 율제어워드에 따라 제어된다. 제어워드는 가산기(810)에 대한 입력으로 사용되는 분수(fractional)이진값을 제공한다. 가산기 출력은 잠굼로드사건이 발생할 때마다 영으로 리셋되게 누산기레지스터(825)를 구동시킨다. 가산기(810)는 누산기레지스터(825)의 내용을 각 입력메인클럭(IPCLK)사이클마다 율제어워드레지스터(INCREMENT)에 들어있는 값만큼 증가시킨다. 도 15에 보인 것처럼, 가산기누산기가 오버플로우되어 가산으로부터의 캐리출력(CARRY_OUT)을 발생하는 경우, 캐리출력레지스터(820)는 IHLOCKLD를 구동하는 DHLOCKLD_SELECT유닛(840)에 의해 전파되는 LINESYNC_DHLOCKLD신호에 펄스를 생성한다. IHLOCKLD신호는 그런 이후에 입력클럭도메인(IPCLK)으로부터 DHLOCKLD RESYNC유닛(855)에 의해 디스플레이클럭도메인(DCLK)으로 재 동기화되어 출력신호(DHLOCKEVENT)를 발생시킨다. DHLOCKEVENT출력신호의 결과 펄스들은 디스플레이타이밍발생기가 미리정의된 수평타이밍상태를 디스플레이라인의 수평블랭킹주기내에 로드하게 한다.

그러므로, 라인동기모드는 입력비디오메인클럭의 분수인 배수로 제어되어 입력비디오메인클럭에서의 임의의 변화들을 추종하며 그것에 의하여 입력비디오라인율에서의 임의의 변화들을 추종하는 디스플레이라인율이 되게 하는 디스플레이라인율을 생성하는 수단을 제공한다. 라인동기모드는 또한 디스플레이비디오타이밍을 프레임마다 잠굼사건에 동기되도륵 강제하는 장치 및 방법을 제공한다. 라인동기모드는, 디스플레이메인클럭이 자유실행되거나 주파수합성위상잠굼루프를 이용하여 동기되어 그 결과의 디스플레이프레임주기가 입력비디오프레임주기와 유사하게 되는 포맷변환시스템들을 위해 유용하다. 라인동기모드에서, 디스플레이동기화기(410)가 디스플레이프레임들이 입력프레임들에 잠구어짐을 강제하여, 디스플레이기기가 과도현상을 잠굼사건의 결과인 디스플레이타이밍에 적응시킴을 제공하므로, 디스플레이프레임주기는 입력프레임주기와 동일할 필요는 없다.

프레임동기모드는 디스플레이비디오타이밍을 프레임마다 잠굼사건에 동기되도록 강제하는 수단을 제공한다. 이 프레임동기모드는, 디스플레이메인클럭이 자유실행모드 또는 주파수합성위상잠굼루프를 사용하여 동기되어 그 결과의 디스플레이프레임주기가 입력비디오프레임주기에 유사해지는 포맷변환시스템들을 위해 유용하다. 프레임동기모드에서, 디스플레이동기화기(410)는 디스플레이프레임들을 입력프레임들에 잠구어지는 것을 강제하여, 디스플레이기기가 과도현상을 잠굼사건의 결과인 디스플레이타이밍에 적응함을 제공하므로, 디스플레이프레임주기가 입력프레임주기에 일치할 필요는 없다.

디스플레이타이밍발생기 설명

도 3에 보여진 디스플레이타이밍발생기(330)는 도 9에 보여진 것같은 수평제어기 및 도 10에 보여진 것같은 수직제어기를 포함한다.

수평제어기는 디스플레이클럭, DCLK과 동기하여 실행하며, 디스플레이기기 및 포맷변환기 데이터출력을 제어하기 위한 동기화신호들을 발생한다. 수평제어기는 또한 한 디스플레이라인으로부터 다음 라인으로의 전이를 표시하기 위해 DHEOL신호를 수직제어기에 공급한다. 수직제어기는 DHEOL을 사용하여 디스플레이라인들을 카운트하여 DVSYNC출력신호의 지속기간을 결정하며, 또한 DEN신호를 발생하는 수평제어기에 의해 사용되는 VERTDEN신호를 발생한다.

디스플레이수평제어기 설명

수평카운터(900)는 DCLK주기들을 카운트한다. DTGRUN입력신호가 유효하게 되지 않은 경우, 카운터는 디스에이블되어 초기값을 잡고 있는다. DTGRUN입력신호가 유효하게 되는 경우, 카운터는 인에이블되어 동작한다. 카운터는 또한 DHTOTAL GEN회로(960)에 의해 발생되는 라인신호(DHEOL)의 디스플레이수평말단에 의해 제어된다. DHEOL은 각 수평라인의 말단에서 발생하여 수평카운터를 디스플레이라인의 시작으로 리세트시키는 유효펄스(active pulse)이다. 카운터는 또한 디스플레이동기화기(410)로부터 입력하는 DHLOCKEVENT신호에 의해 제어된다. DHLOCKEVENT는 프로그램가능한 값인 DHLOCKLD에 따라 디스플레이라인위치로 카운터를 설정하는 DHLOCKLD값을 카운트가 로드하게 한다.

수평카운터(900) 출력은 일련의 비교회로들(920, 930, 940, 950)에 연결된다. 각 비교회로는 카운트값(DHORZCOUNT)이 비교되어지는 기준값과 그 크기가 일치할 때 비교출력신호에 유효펄스를 발생한다. 비교를 위해 사용되는 기준값들은, 마이크로제어기인터페이스(PROGIF)에 의해 프로그램되어지는 프로그램가능한 제어레지스터(910)에 저장된다. 기준비교값들은 수평제어기가 출력신호들의 상태로의 변경을 생기게 하는 사건들을 정의하는데 사용된다.

수평디스플레이라인들을 위한 동작의 시퀀스는 수평제어기에 의해 제어되는 것으로 다음과 같다:

초기화시에 수평기준비교값들은 기설정된 값들로 설정되거나 또는 소망된 디스플레이출력포맷에대응하는 기설정된 값들을 지닌 외부 마이크로제어기(150)에 의해 로드되어진다. 또한, 초기화시에 DTGRUN신호는 DHTOTAL GEN(960), DHSYNC GEN(970), 및 DEN GEN(980) 회로들을 수평제어기출력들인 DHEOL, DHSYNC, 및 DEN을 비 유효상태로 잡고있도록 강제하는 비유효상태가 된다.

DTGRUN입력신호가 유효상태로 되는 경우, 수평카운터(900)는 각 DCLK사이클에서 증가를 시작한다. DHSYNCGEN(970)회로는 비유효로부터 유효로의 DTGRUN입력신호전이를 검출하며 DHSYNC출력신호에 유효상태를 생성한다. 각 DCLK펄스들은 수평카운터(900)가 하나씩 증가하게 한다. DHORZCOUNT가 DHSYNCSTOP과 동일해지는 경우, 비교기(930)는 출력펄스를 DHSYNC GEN회로(970)에 발생하며 이 회로는 DHSYNC출력신호를 비활동화시킨다. 수평카운터는 증가를 계속한다. DHORZCOUNT가 DHDENSTART와 동일해지는 경우, 비교기(940)는 출력펄스를 생성한다. 비교기(940) 출력펄스가 DVERTDEN신호가 유효한 동안 발생하면, DEN GEN회로(980)는 DEN신호를 활동화시킨다. 수평카운터(900)는 증가를 계속하며 DHORZCOUNT가 DHDENSTOP값과 일치하는 경우 비교기(950)는 DEN GEN회로가 DEN출력신호를 비활동화시키게 하는 출력펄스를 생성한다. 수평카운터(900)는 증가를 계속하며 DHORZCOUNT가 DHTOTAL값과 일치하는 경우 비교기(920)는 DHTOTAL GEN회로(960)가 DHEOL신호의 유효출력펄스를 생성하게 하는 출력펄스를 생성한다. 유효DHEOL펄스는 수평카운터(900)가 라인값의 시작으로 리세트되게 한다. 유효DHEOL펄스는 또한 DHSYNC GEN회로(970)가 DHSYNC출력신호를 활동화하게 한다.

수평제어기는 DHLOCKEVENT입력신호의 임의의 유효펄스들에 동기된다. 유효DHLOCKEVENT입력신호는 수평카운터(900)가 프로그램가능한 DHLOCKLD값을 로드하게 한다. DHLOCKEVENT는 (1) DHTOTAL GEN(960)을 강제하여 DHEOL출력을 비활동화하게 하며, (2) DHSYNC GEN(970)을 강제하여 DHSYNC출력을 비활동화하게 하고, (3) DEN GEN CCT(980)를 강제하여 DEN신호를 비활동화하게 한다.

디스플레이수직제어기 설명

수직제어기(100)는 수평제어기에 의해 발생된 DHEOL신호상의 유효펄스들을 카운트함으로써 라인들을 카운트한다. DTGRUN입력신호가 유효상태가 아닌 경우, 수직카운터(1000)는 디스에이블되며 초기값을 잡고 있다. DTG RUN신호가 유효상태인 경우, 수직카운터는 인에이블되어 동작한다. 수직카운터(1000)는 또한 DVTOTAL GEN회로(1060)에 의해 발생된 프레임신호(DVEOF)의 디스플레이수직말단에 의해 제어된다. DVEOF은 각 디스플레이프레임의 말단에서 발생하여 수직카운터를 디스플레이프레임의 시작으로 리세트시키는 유효펄스이다. 카운터는 또한 디스플레이동기화기(410)로부터 입력하는 DVLOCKEVENT신호에 의해 제어된다. DVLOCKEVENT는 수직카운터를 프로그램가능한 값인 DVLOCKLD에 따라 디스플레이수직라인위치로 설정하는 DVLOCKLD값을 수직카운터에 로드하게 한다.

수직카운터(1000) 출력은 일련의 비교회로들(1020, 1030, 1040, 1050)에 연결된다. 각 비교회로는, 카운터값인 DVERTCOUNT가 비교되어지는 기준값과 그 크기가 일치할 때 비교출력신호상에 유효펄스를 발생한다. 비교를 위해 사용되는 기준값들은, 마이크로제어기인터페이스(PROGIF)에 의해 프로그램되어지는 프로그램가능한 제어레지스터(1010)에 저장된다. 기준비교값들은 수직제어기가 출력신호들의 상태에 대한 변경들을 생기게 하는 사건들을 정의하는데 사용된다.

수직제어기에 의해 제어되는 디스플레이프레임을 위한 동작의 시퀀스는 다음과 같다:

초기화시에 수직기준비교값들은 기설정된 값들로 설정되거나 또는 소망된 디스플레이출력포맷에 대응하는 기설정된 값들로 외부 마이크로제어기(150)에 의해 로드되어진다. 또한, 초기화시에 DTGRUN신호는 DVTOTAL GEN(1060), DVSYNC GEN (1070), 및 DVERTDEN GEN회로(1080)를 수직제어기출력들인 DVEOL, DVSYNC, 및 DVERTDEN을 비유효상태로 잡고 있도록 강제하는 비유효상태가 된다.

DTGRUN입력신호가 유효상태로 되는 경우, 수직카운터는 각 DHEOL펄스로 증가를 시작한다. DVSYNC GEN회로(1070)는 비유효로부터 유효로의 DTGRUN입력신호전이를 검출하며 DVSYNC출력신호에 유효상태를 생성한다. 각 DHEOL펄스는 수직카운터(1000)가 하나씩 증가하게 한다. DVERTCOUNT가 DVSYNCSTOP값과 동일해지는 경우, 비교기(1030)는 출력펄스를 DVSYNC GEN회로(1070)에 발생하며 이 회로는 DVSYNC출력신호를 비활동화시킨다. 수직카운터는 증가를 계속한다. DVERTCOUNT가 DVDENSTART와 동일해지는 경우, 비교기(1040)는 DVERTDEN GEN회로가 DVERTDEN신호를 활동화시키는 출력펄스를 생성한다. 수직카운터는 증가를 계속하며 DVERTCOUNT가 DVDENSTOP값과 일치하는 경우 비교기(1050)는 DVERTDEN GEN회로(1080)가 DEN출력신호를 비활동화시키게 하는 출력펄스를 생성한다. 수직카운터는 증가를 계속하며 DVERTCOUNT가 DVTOTAL값과 일치하는 경우 비교기(1020)는 DVTOTAL GEN회로(1060)가 DVEOF출력신호위에 유효출력펄스를 생성하게 하는 출력펄스를 생성한다. 유효DVEOF펄스는 수직카운터(1000)가 프레임초기값의 시작으로 리세트되게 한다. 유효DVEOF펄스는 또한 DVSYNC GEN회로가 DVSYNC출력신호를 활동화시키게 한다.

수직제어기는 DVLOCKEVENT입력신호상의 임의의 유효펄스들에 동기된다. 유효DVLOCKEVENT입력신호는 수직카운터(1000)가 프로그램가능한 DVLOCKLD값을 로드하게 한다. 또한, DVLOCKEVENT는 (1) DVTOTAL GEN(1060)을 강제하여 DVEOF출력을 비활동화하게 하며, (2) DVSYNC GEN(1070)을 강제하여 DVSYNC출력을 비활동화하게 하고, (3) DVERTDEN GEN CCT(1080)를 강제하여 DVERTDEN신호를 비활동화하게 한다.

물리적인 구현 설명

위에서 설명된 방법 및 장치는 이산집적회로들, 미모리들, 필드프로그램가능한게이터어레이들, 또는 규격품인 다른 전자소자들로 구현될 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예는 디스플레이된 클럭합성PLL들(730 및 740), 그리고 도 7에 보여진 자유실행발진기(710)를 제외하면 실시예의 부분으로 설명된 기능들의 모두를 담고있는 단일 집적회로이다. 디스플레이클럭합성기PLL들은 ICS1522 및 ICD2061과 같은 규격품인(off the shelf) 기기들을 사용하여 구현되며, 자유실행발진기는 단일 클럭출력을 지닌 규격품 발진기기기를 이용하여 구현된다.

본 발명의 다른 대안이 되는 실시예들 및 변형들은 여기에 첨부된 청구범위에서 언급된 범위 및 범주로부터 벗어남 없이 가능하다.

Claims

제 1가시(viewable)디스플레이해상도, 화소율 및 라인율에 의해 특징지워진 디지털비디오입력신호를 수신하며, 이에 응답하여 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율에 의해 특징지워진 디스플레이 상에 보여주기 위한 디지털비디오출력신호를 발생하는 포맷변환기에 있어서,

상기 제 1가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율과, 상기 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율을 표시하는 운영(operating)모드정보를 수신하는 프로그래밍인터페이스수단;

상기 디지털비디오입력신호를 저장하는 메모리수단;

상기 메모리수단으로부터 상기 디지털비디오입력신호를 복원하며, 상기 디지털비디오입력신호를 선택적으로 역인터레이싱(de-interlacing), 필터링 및 스케일링(scaling)하고, 이에 응답하여 상기 디지털비디오출력신호를 발생하는 디스플레이처리기수단; 및

상기 프로그래밍인터페이스수단에 의해 수신된 상기 운영모드정보에 근거하여 상기 디지털비디오입력신호로부터 동기화 및 제어정보를 끌어내며, 이에 응답하여 상기 디스플레이처리기수단의 동작을 제어하여 상기 제 2가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율로의 디스플레이를 위한 상기 디지털비디오출력신호를 발생시키는 디스플레이타이밍제어기수단을 포함하는 포맷변환기.
제 1항에 있어서, 상기 디스플레이타이밍제어기수단은,

디스플레이메인(main)클럭신호를 발생하는 클럭발생수단;

상기 디지털비디오입력신호의 각 프레임의 기설정된 순간에 잠굼사건(lock event)신호를 발생하는 잠굼사건제어기;

상기 잠굼사건신호 및 상기 운영모드정보에 근거한 상기 디지털비디오입력신호 및 상기 디지털비디오출력신호 간의 동기화 제어를 위한 디스플레이수평잠굼사건신호 및 디스플레이수직잠굼사건신호를 발생하는 디스플레이동기화기수단; 및

상기 수평잠굼사건신호 및 수직잠굼사건신호에 동기된 타이밍신호들을 발생하여, 상기 운영모드정보에 따라 상기 디스플레이처리기수단을 제어하는 디스플레이타이밍발생기수단을 더 포함하는 포맷변환기.
제 2항에 있어서, 상기 클럭발생기수단은,

상기 디지털입력비디오신호에 동기되지 않은 자유실행클럭신호를 발생하는 자유실행클럭;

상기 디지털입력비디오신호로부터 끌어낸 입력클럭신호를 수신하며 이에 응답하여 상기 입력클럭신호의 배수의 비율인 동기된 클럭신호를 발생하는 위상잠굼루프수단; 및

상기 자유실행클럭신호와 상기 동기된 클럭신호 중의 하나를 디스플레이메인클럭신호로 출력하기 위해 선택하는 클럭선택기를 더 포함하는 포맷변환기.
제 3항에 있어서, 상기 잠굼사건제어기는,

상기 운영모드정보에 근거하여 기설정된 수평잠굼사건값 및 기설정된 수직잠굼사건값을 발생하는 프로그램가능한 제어레지스터;

상기 디지털입력비디오신호의 연속하는 수평동기화펄스들의 각각에 관련한 상기 입력클럭신호의 연속하는 사이클들을 카운트하며 이에 응답하여 수평화소카운트값을 발생하는 수평화소사건카운터;

상기 수평화소카운트값과 상기 기설정된 수평잠굼사건값을 비교하며, 상기 수평화소카운트값이 상기 수평잠굼사건값과 동일한 경우에 수평잠굼사건펄스를 발생하는 수평화소사건비교기;

상기 디지털입력비디오신호의 연속하는 입력 수직동기화펄스들에 관련한 상기 수평동기화펄스들의 연속하는 펄스들을 카운트하며 이에 응답하여 수직라인카운트값을 발생하는 수직라인카운터;

상기 수직라인카운트값과 기설정된 수직잠굼사건값을 비교하며, 상기 수직라인카운트값이 상기 기설정된 수직잠굼사건값과 동일한 경우에 수직잠굼사건펄스를 발생하는 수직라인사건비교기;

상기 수평잠굼사건펄스 및 상기 수직잠굼사건펄스가 일치하는 경우에 잠굼사건펄스를 발생하는 잠굼사건발생기; 및

상기 디지털입력비디오신호로부터 끌어낸 프레임동기화신호, 상기 입력클럭신호, 또는 상기 잠굼사건펄스 중의 하나를, 상기 운영모드정보에 근거하여 상기 잠굼사건신호로 출력하기 위해 선택하는 잠굼사건선택기를 더 포함하는 포맷변환기.
제 4항에 있어서, 상기 디스플레이동기화기는 상기 입력클럭신호, 상기 디스플레이메인클럭신호, 상기 클럭사건신호 및 상기 운영모드정보를 수신하며 이에 응답하여 상기 디스플레이수평잠굼사건신호, 디스플레이수직잠굼사건신호 및 실행인에이블신호를 발생하는 회로를 더 포함하고, 여기서

(i) 상기 운영모드정보가 자유실행운영모드를 표시하는 사건에서는, 디스플레이수평잠굼사건신호 및 디스플레이수직잠굼사건신호가, 상기 디지털입력비디오신호 및 상기 디지털출력비디오신호 간에는 동기화되지 않게 하고 상기 실행인에이블신호는 상기 디스플레이타이밍발생기를 인에이블 및 디스에이블 하기 위하여 상기 디스플레이메인클럭신호에 동기되게 하도록, 억압되며;

(ii) 상기 운영모드정보가 클럭동기된 모드의 동작을 표시하는 사건에서는, 디스플레이 수평 및 수직 잠굼사건신호들이 초기 개시시에 상기 잠굼사건신호에 동기되며 상기 실행인에이블신호는 상기 디스플레이타이밍발생기를 그에 따라 인에이블 및 디스에이블시키는 상기 디스플레이메인클럭신호에 동기되며;

(iii) 상기 운영모드정보가 프레임동기된 모드의 동작을 표시하는 사건에서는, 디스플레이 수평 및 수직 잠굼사건신호들이 디지털입력비디오신호의 프레임마다 상기 잠굼사건신호에 동기되며, 상기 실행인에이블신호는 상기 디스플레이타이밍제어기를 인에이블 및 디스에이블시키는 상기 디스플레이메인클럭신호에 동기되며; 그리고

(iv) 상기 운영모드정보가 라인동기된 모드의 동작을 표시하는 사건에서는, 디스플레이 수평 및 수직 잠굼사건신호들이 디지털입력비디오신호의 라인마다 및 프레임마다 상기 잠굼사건신호에 동기되며, 상기 실행인에이블신호는 상기 디스플레이타이밍제어기를 인에이블 및 디스에이블시키는 상기 디스플레이메인클럭신호에 동기되는, 포맷변환기.
제 5항에 있어서, 상기 디스플레이타이밍발생기는,

상기 디스플레이메인클럭신호, 상기 운영모드정보, 상기 수평잠굼사건신호 및 상기 실행인에이블신호를 수신하며, 이에 응답하여 상기 디지털출력비디오신호의 연속하는 라인들간의 전이들을 표시하기 위한 수평프레임말단신호, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이수평동기화신호, 및 상기 디스플레이를 인에이블하기 위한 출력인에이블신호를 발생하는 수평제어기; 및

상기 디스플레이메인클럭신호, 상기 운영모드정보, 상기 수직잠굼사건신호, 상기 실행인에이블신호 및 상기 수평프레임말단신호를 수신하며, 이에 응답하여 상기 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이수직동기화신호, 및 상기 출력인에이블신호에 연계하여 상기 수평제어기에 적용하기 위한 디스플레이수직인에이블신호를 발생하는 수직제어기를 더 포함하는 포맷변환기.
제 1항에 있어서, 상기 디지털입력비디오신호는 비월주사된(interlaced) 신호이며 상기 디지털출력비디오신호는 순차주사신호인 포맷변환기.
제 1항에 있어서, 상기 디지털입력비디오신호는 순차주사신호이며 상기 디지털출력비디오신호 역시 순차주사신호인 포맷변환기.
근거가 되는 디지털비디오입력신호로부터 동기화 및 제어정보를 끌어내며, 이에 응답하여 디스플레이처리기의 동작을 제어하여 상기 디지털비디오입력신호의 그것과는 다른 가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율에서의 디스플레이를 위한 디지털비디오출력신호를 발생하는 디스플레이타이밍제어기에 있어서,

디스플레이메인클럭신호를 발생하는 클럭발생수단;

상기 디지털비디오입력신호의 각 프레임의 기설정된 순간에 잠굼사건신호를 발생하는 클럭사건제어기;

상기 잠굼사건신호에 근거하여 상기 디지털비디오입력신호 및 상기 디지털비디오출력신호간의 동기화 제어를 위한 디스플레이수평잠굼사건신호 및 디스플레이수직잠굼사건신호를 발생하는 디스플레이동기화기수단; 및

상기 수평 및 수직 잠굼사건신호들에 동기된 타이밍신호들을 발생하여, 상기 디스플레이처리기가 상기 가시디스플레이해상도, 화소율 및 라인율로의 디스플레이를 위한 상기 디지털비디오출력신호를 발생하도록 제어하는 디스플레이타이밍발생기수단을 포함하는 디스플레이타이밍제어기.