KR19990042901A - 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로 시리얼 클럭 및 데이터를 입력받아 이를 해석하여 제어신호 및 어드레스를 출력하는 I2C 인터페이스부와, 한 세트가 리드 모드시 다른 세트는 라이트 모드로 동작하는 제 1, 2 룩업 테이블과, 상기 I2C 인터페이스부에서 출력된 제어신호 및 어드레스에 따라 상기 제 1, 2 룩업 테이블 선택신호와 선택된 제 1, 2 룩업 테이블 중에서 실제로 쓰여질 테이블의 선택신호를 출력하는 I2C 레지스터부와, 상기 I2C 레지스터부에서 제공하는 데이터를 이용하여 상기 제 1, 2 룩업 테이블을 제어하는 룩업 테이블 제어부와, 상기 I2C 레지스터부에서 출력된 선택신호에 따라 선택된 상기 제 1 또는 2 룩업 테이블의 출력 데이터만을 출력하는 룩업 테이블 선택부로 구성되어 룩업 테이블의 데이터를 I2C 버스를 통하여 제공하며 느린 I2C 버스의 특성상 2세트의 룩업 테이블을 사용한다. 룩업 테이블의 내용을 변경시키고자 하는 경우 리드모드로 사용하고 있는 룩업 테이블은 이용하지 않고 나머지 룩업 테이블의 역할을 변경시킴으로써 디스플레이에 영향을 주지 않고 효율적으로 룩업 테이블의 내용을 수정할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법
본 발명은 디지탈 티브이에 관한 것으로 특히, 디스플레이 처리장치의 I2C 버스를 이용한 룩업 테이블(LUT : Look-Up Table) 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적인 디지탈 티브이의 디스플레이 장치는 디코딩된 엠펙 2 영상 등을 입력받아 다중 화면 기능, 줌(Zoom) 기능, 온-스크린 디스플레이 기능, 색좌표 변환 기능, LUT(Look-Up Table) 등을 이용하여 사용자에게 다양한 영상을 제공한다.
상기 LUT(Look-Up Table)는 RGB 각각에 대한 테이블을 가지고 있어서 입력 신호를 다른 형태의 출력신호로 변경이 가능하다.
즉, 입력신호를 변형시키지 않고 그대로 출력시키는 기능, 입력 신호를 반전시켜 출력시키는 기능, 입력신호의 신호레벨을 몇 개의 레벨만을 가지도록 출력시키는 기능 등을 구현함으로써 다양한 영상 효과를 얻을 수 있다.
또한, 입력 신호가 어두울 경우 신호 레벨을 올려서 밝게 만드는 기능, RGB 신호 각각의 신호 레벨을 조정하여 화이트 발란스(White Balance) 등을 맞추는 기능 등을 수행한다.
이와 같은 기능들을 수행하는 LUT는 고속으로 처리하기 위해서 병렬로 사용하는데 이 병렬처리를 위해서는 8비트 이상의 데이터 버스와 10∼20 비트 사이의 어드레스와 제어신호가 필요하다.
이로 인해서 30비트 이상의 입/출력 핀이 필요하여 비경제적이고, 하드웨어가 복잡한 문제점이 발생된다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 하드웨어를 줄여 실시간으로 다양한 영상을 만들어 내는 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법의 가장 중요한 특징은 2개의 룩업 테이블의 모드를 서로 다르게 리드 또는 라이트하여 룩업 테이블의 내용을 효율적으로 수정하면서 실시간으로 다양한 영상 효과을 만들어냄에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 룩 업 테이블 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도
도 2는 도 1의 R LUT0의 룩업 테이블을 자세하게 나타낸 도면
도 3은 도 1의 제 1 룩업 테이블 읽기 동작을 설명하기 위한 블록도
도 4는 도 1의 제 2 룩업 테이블 쓰기 동작을 설명하기 위한 블록도
도 5a는 도 4의 제 1 룩업 테이블의 3개의 RGB 룩업 테이블에 다른 데이터를 라이트할 때 인에이블 신호에 대한 타이밍도
도 5b는 도 4의 제 1 룩업 테이블의 3개의 RGB 룩업 테이블에 같은 데이터를 라이트할 때 인에이블 신호에 대한 타이밍도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : I2C 인터페이스부 12, 13 : 룩업 테이블
14 : I2C 레지스터부 15 : LUT 제어부
16 : LUT 먹스
이하, 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 룩 업 테이블 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 시리얼 클럭(SCL) 및 시리얼 데이터(SDA)를 입력받아 이를 해석하여 제어신호를 출력하는 I2C 인터페이스부(11)와, R(Red)G(Green)B(Blue) 각각에 대한 테이블을 2세트 가지고 있어 한 세트가 리드(read) 모드시 다른 세트는 라이트(write) 모드로 동작하는 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)과, I2C 인터페이스부(11)에서 출력된 제어신호 및 어드레스에 따라 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13) 선택신호(lut_sel)와 선택된 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13) 중에서 실제로 쓰여질 RGB 테이블의 선택신호(lutw_R, lutw_G, lutw_B)를 출력하는 I2C 레지스터부(14)와, I2C 레지스터부(14)에서 제공하는 데이터를 이용하여 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)을 조정하는 LUT 제어부(15)와, I2C 레지스터부(14)에서 출력된 선택신호에 따라 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)의 출력을 선택하여 선택된 룩업 테이블의 데이터만을 출력하는 LUT 먹스(16)로 구성된다.
이와 같이 구성된 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1의 R LUT0의 룩업 테이블을 자세하게 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 제 1 룩업 테이블 읽기 동작을 설명하기 위한 블록도 이고, 도 4는 도 1의 제 2 룩업 테이블 쓰기 동작을 설명하기 위한 블록도 이다.
먼저, I2C 인터페이스부(11)는 I2C 버스 신호인 시리얼 클럭(SCL)과 시리얼 데이터(SDA) 신호를 입력받는데 이때 시리얼 데이터 신호는 시리얼 클럭과 동기되어 LUT의 선택 신호와 레지스터 어드레스를 제공하며, 데이터를 보내거나 받는다.
상기 I2C 인터페이스부(11)는 입력된 시리얼 클럭과 시리얼 데이터 신호를 해석하여 I2C 레지스터부(14)의 여러 레지스터에 데이터를 제공할 뿐만 아니라 필요한 제어신호인 라이트, 리드, 어드레스(addr[15:0]), 데이터 등을 발생한다.
이를 위해서는 I2C 인터페이스부(11)의 16비트 출력 어드레스를 둘로 분리하여 하위 8비트는 룩업 테이블의 어드레스 버스로 사용하고 상위 8비트는 I2C 레지스터부(14)의 여러 레지스터를 선택할 수 있는 어드레스로 사용한다.
그리고 I2C 인터페이스부(11)를 이용하여 상위 8비트의 어드레스는 각각의 어드레스를 프로그램 가능하며 하위 8비트는 I2C 버스의 증가 모드(Incremental mode)로 동작시킴으로써 룩업 테이블 데이터를 비교적 빠른 시간내에 원하는 룩업 테이블(12,13)에 쓸 수 있다.
영상 데이터가 8 비트인 경우 I2C 레지스터부(14)는 8비트의 하위 어드레스를 이용해서 제 1 또는 제 2 룩업 테이블(12)(13)중 1개의 테이블만을 억세스할 수 있다.
그러므로 I2C 레지스터부(14) 중 상위 8비트를 이용하는 레지스터 중에서 룩업 테이블의 어드레스를 구성하는 레지스터를 다음과 같이 할당하여 사용하면 6개의 테이블을 갖는 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)을 사용할 수 있으며 각각의 룩업 테이블에 대한 어드레싱을 보다 편리하게 수행할 수 있다.
LUT 레지스터 :
lutw_en lut_sel lutw_R lutw_G lutw_B
상기 lutw_en 신호는 룩업 테이블의 사용여부를 나타내는 신호이다.
I2C 버스의 증가 모드를 이용하여 룩업 테이블(12)(13) 이외의 다른 부분을 억세스할 수 있으며, 이 경우 lutw_en 신호를 1로 오프시킴으로써 I2C 데이터가 룩업 테이블에는 영상을 미치지 않게 할 수 있다.
lutw_en 신호를 0으로 온될 경우 I2C 버스의 증가 모드를 통하여 룩업 테이블(12)(13)이 억세스된다.
그리고, lut_sel 신호는 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)을 선택하는 신호로, lut_sel가 '0'일 경우 제 1 룩업 테이블(12)은 어드레스 입력으로 영상 데이터가 인가되고 변환된 데이터를 출력하며, 제 2 룩업 테이블(13)는 데이터를 쓰게된다.
반대로 lut_sel가 '1'일 경우 제 1 룩업 테이블(12)에 데이터를 쓰게 되며, 제 2 룩업 테이블(13)의 어드레스 입력으로 영상 데이터가 인가되고 변환된 데이터를 출력한다.
상기 lut_sel 신호에 따라 제 1 또는 제 2 룩업 테이블(12)(13) 중 데이터를 쓰게될 룩업 테이블이 선택되고 lutw_R, lutw_G, lutw_B 신호로 현재 쓰기 동작에 있는 3개의 룩업 테이블중에서 실제로 쓰여지게 될 룩업 테이블을 선택한다.
상기 각각의 룩업 테이블에 쓰여질 데이터가 다른 경우는 해당하는 룩업 테이블을 선택하는 신호만을 0으로 인가한 후에 I2C 버스의 증가 모드를 통하여 데이터를 쓰면 해당 룩업 테이블에만 데이터를 변경시킬 수 있으며 이 동작을 각각의 룩업 테이블에 대하여 처리하면 3개의 룩업 테이블을 변경시킬 수 있다.
그러나 대부분의 경우에는 제 1 또는 제 2 룩업테이블(12)(13)의 3개 룩업 테이블에 쓰여지는 데이터가 일치하는 경우가 많다.
이 경우에는 lutw_R, lutw_G, lutw_B 신호를 모두 0으로 인가한 후 I2C 버스의 증가 모드를 통하여 데이터를 쓰면 한 번의 억세스로 룩업 테이블의 데이터를 변경시킬 수 있으며 처리시간을 1/3으로 줄일 수 있다.
상기 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)은 I2C 버스를 이용하여 데이터를 룩업 테이블에 쓰고자 하는 경우 많은 시간이 소요된다.
I2C 버스의 버스트 모드(Burst mode)인 증가적 어드레싱 모드를 사용하더라도 15㎳ 이상 소요되며 디스플레이시 영상의 수직 동기구간 내에 룩업 테이블의 모든 부분을 다 채우지 못한다.
룩업 테이블의 쓰기 동작이 영상의 수직 동기구간을 벗어나면 디스플레이 영향을 미치기 때문에 디스플레이가 순간적으로 비정상적으로 동작하게 된다.
이러한 동작을 방지하기 위해서 RGB 각각에 대한 룩업 테이블이 2세트 필요하게 되며, 하나의 룩업 테이블이 리드 모드에서 동작할 경우 다른 룩업 테이블은 라이트 모드로 동작하도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 룩업 테이블의 라이트와 리드 동작에 대해 예를 들어 설명한다.
제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)은 도 2와 같이 리드 인에이블 신호(rd_enb)와, 리드할 어드레스(rd_addr)와, 리드한 데이터(rd_data)와, 라이트할 인에이블 신호(wr_enb)와, 라이트할 어드레스(wr_addr)와, 라이트할 데이터(wr_data) 등을 각각 입출력하는 포트 들이 있다.
만약, 제 1 룩업 테이블(12)을 리드하기 위해서는 도 3과 같이 리드 인에이블 신호로 '0'을 출력(re0)하여 제 1 룩업 테이블(12)의 R Lut0, G Lut0, B Lut0의 rd_enb에 입력된다.
여기서, 리드 인에이블 신호 '0'은 LUT 먹스(16)의 선택신호로도 입력된다.
제 1 룩업 테이블(12)의 R Lut0, G Lut0, B Lut0은 rd_addr로 입력된 데이터(data r_[7:0],data g_[7:0], data b_[7:0])를 인가받아 변환 후 이 변환된 데이터를 rd_data로 LUT 먹스(16)에 출력한다.
한편, 리드 인에이블 신호 '0'은 인버터를 통해 '1'로 변환되어 제 2 룩업 테이블(13)의 R Lut1, G Lut1, B Lut1의 rd_enb에 입력되어 리드 동작을 수행하지 않는다.
도 5(a)는 도 4의 제 1 룩업 테이블의 3개의 RGB 룩업 테이블에 다른 데이터를 라이트할 때 인에이블 신호에 대한 타이밍도이고, 도 5(b)는 도 4의 제 1 룩업 테이블의 3개의 RGB 룩업 테이블에 같은 데이터를 라이트할 때 인에이블 신호에 대한 타이밍도로 상기 제 1 룩업 테이블(12)의 리드시와 동시에 제 2 룩업 테이블(12)에 라이트하기 위해서 도 4과 같이 리드 인에이블 신호로 1을 출력(re0_1)하고, 각 룩업 테이블에 라이트할 데이터가 다르면 도 5(a), 라이트할 데이터가 같으면 도 5(b)와 같이 각 RGB 룩업 테이블에 라이트 인에이블 신호(we_r, we_g, we_b)를 출력한다.
그리고, LUT 제어부(15)에서 출력되는 라이트 어드레스(waddr[7:0])와 라이트 데이터(wdata[7:0])를 제 1, 2 룩업 테이블(12)(13)의 각 wr_addr와 wr_data로 입력된다.
먼저, 제 1 룩업 테이블(12)의 R Lut0의 wr_enb에는 상기 re0를 인버트한 신호와 we_r 신호를 논리합한 신호가 입력되고, 제 1 룩업 테이블(12)의 G Lut0의 wr_enb에는 상기 re0를 인버트한 신호와 we_g 신호를 논리합한 신호가 입력되고, 제 1 룩업 테이블(12)의 B Lut0의 wr_enb에는 상기 re0를 인버트한 신호와 we_b 신호를 논리합한 신호가 입력되어 제 1 룩업 테이블(12)의 각 RGB 룩업 테이블은 라이트 인에이블 되지 않는다.
한편, 제 2 룩업 테이블(13)의 R Lut1의 wr_enb에는 상기 re0와 we_r 신호가 논리합된 신호가 입력되고, 제 2 룩업 테이블(13)의 G Lut1의 wr_enb에는 상기 re0와 we_g 신호가 논리합된 신호가 입력되고, 제 2 룩업 테이블(13)의 B Lut1의 wr_enb에는 상기 re0와 we_b 신호가 논리합된 신호가 입력되어 제 2 룩업 데이블(13)의 각 RGB 룩업 테이블은 라이트 인에이블되어 입력된다.
결국 인에이블된 제 2 룩업 데이블(13)의 각 RGB 룩업 테이블은 waddr[7:0]로 입력된 라이트 어드레스에 wdata[7:0]로 입력된 라이트 데이터를 라이트한다.
이와 같이 룩업 테이블의 라이트와 리드를 조정하기 위해 LUT 제어부(15)는 어드레스(waddr[7:0]), 데이터(data_r, data_g, data_b[7:0] 또는 wdata ), 제어포트(re_0, re_1, we_r0, we_g0, we_b0, we_r1, we_g1, we_b1)로 라이트와 리드 동작 및 각 테이블의 동작을 제어하며, 각각의 포트에 적절한 타이밍으로 신호를 공급한다.
그리고, LUT 제어부(15)는 파워 온이나 리셋시에 제 1 또는 2 룩업 테이블(12)(13)중 1세트의 룩업 테이블에 입력과 동일한 값이 출력되도록 데이터를 쓰고 이 룩업 테이블을 리드 모드로 동작시키는 일을 수행하여 파워 온한 직후나 리셋시에도 영상이 정상적으로 디스플레이되도록 한다.
본 발명에 따른 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치 및 그 방법는 룩업 테이블의 데이터를 I2C 버스를 통하여 제공하며 느린 I2C 버스의 특성상 2세트의 룩업 테이블을 사용한다. 룩업 테이블의 내용을 변경시키고자 하는 경우 리드모드로 사용하고 있는 룩업 테이블은 이용하지 않고 나머지 룩업 테이블의 역할을 변경시킴으로써 디스플레이에 영향을 주지 않고 효율적으로 룩업 테이블의 내용을 수정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 시리얼 클럭 및 데이터를 입력받아 이를 해석하여 제어신호 및 어드레스를 출력하는 I2C 인터페이스부와,
    한 세트가 리드 모드시 다른 세트는 라이트 모드로 동작하는 제 1, 2 룩업 테이블과,
    상기 I2C 인터페이스부에서 출력된 제어신호 및 어드레스에 따라 상기 제 1, 2 룩업 테이블 선택신호와 선택된 제 1, 2 룩업 테이블 중에서 실제로 쓰여질 테이블의 선택신호를 출력하는 I2C 레지스터부와,
    상기 I2C 레지스터부에서 제공하는 데이터를 이용하여 상기 제 1, 2 룩업 테이블을 제어하는 룩업 테이블 제어부와,
    상기 I2C 레지스터부에서 출력된 선택신호에 따라 선택된 상기 제 1 또는 2 룩업 테이블의 출력 데이터만을 출력하는 룩업 테이블 선택부로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 룩업 테이블은
    각각 세 개의 룩업 테이블로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리장치.
  3. 시리얼 클럭 및 데이터를 입력받아 이를 해석하여 제어신호 및 어드레스를 출력하는 단계와,
    상기 단계에서 출력된 제어신호 및 어드레스에 따라 룩업 테이블 선택신호와 선택된 룩업 테이블 중에서 실제로 쓰여질 레드/그린/블루 룩업 테이블의 선택신호를 출력하는 단계와,
    상기 단계에서 출력된 선택신호에 따라 라이트 데이터와 어드레스 및 인에이블 신호를 룩업 테이블에 제공하는 단계와,
    상기 제공된 신호를 이용하여 룩업 테이블의 한 세트가 리드 모드시 다른 세트는 라이트 모드로 동작하고 이때 리드 모드시인 룩업 테이블의 출력 데이터를 선택 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 티브이의 룩업 테이블 처리방법.
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