KR19990081265A - 영상신호의 표시비율 변환장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력 영상신호의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 비율값으로 변환할 수 있는 영상신호의 표시비율 변환장치 및 방법에 관한 것으로서, 임의의 수평 및 수직 위쳬서 영상데이터의출력속도를 다르게함으로써 해당 화면의 위치에서 영상의 종횡비가 달라진다. 이와 같은 본 발명은 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력영상을 미리 설정된 다수개의 수평구간 내지 수직구간으로 구분된 화면에 디스플레이 시키는 영상표시기기에서, 입력영상을 상기 수평구간과 수직구간이 서로 겹쳐져서 만들어지는 블럭단위별로 클럭속도 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서와, 상기 클럭속도 변화량 정보를 수신하고 디코딩하는 버스 디코더와, 상기 디코딩된 클럭속도 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직변환의 리드 내지 라이트 클럭속도 변화량을 결정하고, 이로부터 상기 클럭속도를 증가 내지 감소시키는 수평 및/내지 수직 클럭속도 변환신호를 발생하는 클럭속도 제어부로 구성된다.

Description

영상신호의 표시비율 변환장치 및 방법

본 발명은 영상신호의 표시비율 변환장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력 영상신호의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 비율값으로 변환할 수 있는 영상신호의 표시비율 변환장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 텔레비전이나 비디오 카메라와 같은 영상표시장치의 사용과 응용이 대중화되면서, 영상표시장치에 표시되는 화상의 품질을 향상시키려는 노력이 지속되고 있다. 그 대표적인 일례로서, 종래의 컬러 텔레비전에 비해 주사선수를 2배 이상 늘리고 화면비를 늘려서 화면의 고정밀화, 대형화를 실현시킨 고선명 텔레비전(high definition television : HD TV)의 개발이라 할 수 있다.

또한, 각 국가간에 영상문화의 교류가 정보통신의 발전에 의해 활발해짐에 따라 각 가정이나 사무실에서는 쉽게 영상신호를 편집 할 수도 있으며, 외부에서 제공받는 영상프로그램의 종류도 매우 다양해지고 있는 추세이다. 예를 들어, 각 가정에서 비디오 카메라를 이용하여 찍은 영상을 재생할 수도 있고, 방송국에서는 자체적으로 제작한 여러 가지 방송 프로그램, 영화사에서 제작한 영화 그리고 각종 스포츠 중계방송 등을 시청자에게 다양하게 제공 할 수 있다. 그러나, 각 사용자가 갖고있는 영상표시장치의 화면비율은 대부분 4:3 내지 16:9와 같은 고정된 종횡비이기 때문에 입력 영상의 특성을 고려하여 화면비의 변환이 요구될 경우, 편향파 발생기를 이용하여 입력영상을 수평 내지 수직 방향으로 편향시켜 화면의 종횡비를 변환할 수 있었다.

도 1은 일반적인 아날로그 방식의 편향파 발생기의 내부구성을 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 아날로그 방식의 편향파 발생기는 입력되는 수평 및 수직 동기신호(Hsync/Vsync)에 따라 수평 및 수직 톱니파(saw tooth wave)를 각각 발생시키는 수평 및 수직 톱니파 발생회로(11,21)와, 수평 및 수직 톱니파 발생회로(11,21)에서 출력되는 출력 파형의 시작부분과 끝부분을 각각 S-자 형상으로 보정하는 수평 및 수직 S-자 보정회로(12,22)와, 수평 및 수직 S-자 보정회로(12,22)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하여 씨알티(CRT)로 각각 출력하는 전류 증폭기(13,23)로 구성된다. 여기서, 수평 및 수직 톱니파는 한쪽 방향으로, 예를 들면 좌에서 우로, 위에서 아래로 일정한 간격을 가지고 주사하도록 설정되어 있다.

종래에는 이와 같은 아날로그 방식의 편향파 발생기를 이용하여 클럭 변환 또는 편향을 위한 삼각 파형의 일부를 보정시켜 화면의 비율을 변화시켰다. 즉, 도 2a와 같이 비율변환을 하지 않은 정상적인 모양의 화면을 수평 S자 보정을 통하여 도 2b와 같이 모든 수직구간에 대해 일정비율로 수평변환을 실시하거나 또는 수직 S자 보정을 통하여 도 2c와 같이 모든 수평구간에 대해 일정비율로 수직 변환을 실시할 수 있었다. 따라서, 화면의 변형이 도 2b 내지 도 2c에서와 같이 어느 정도의 한도내에서 가능하였다. 그러나, 그 변화율은 전 화면에 걸쳐 거의 선형적으로 변하는 것에 국한되어 있었다.

가장 최근의 기술인 미국특허 제5,537,149호에는 디스플레이 편향기울기를 조절하거나 리드/라이트 클럭 속도를 조절하여 수평구간과 수직구간의 비율이 비선형(non-linear)적으로 변하도록 하는 방식이 제안되었다.

그러나, 이러한 화면비 변환방식은 수평과 수직으로의 화면 폭을 단순히 비선형으로 변환하는 것으로, 수평과 수직 방향으로 사용자가 원하는 화면의 종횡비로는 변환시킬수는 없었다.

따라서, 사용자가 영상신호의 특성상 화면의 특정 부분의 원하는 위치에 원하는 비율대로 화면의 종횡비를 바꾸기를 원할 경우, 현재의 기술로는 불가능하였다. 이렇게 전체화면 중 필요한 부분의 화면의 종횡비를 바꿀 수 있다면, 영상신호의 고유특성을 살려서 더욱 향상된 품질의 화질을 제공할 수 있으며, 이러한 기술은 영상표시장치의 여러 분야에 응용될 수 있을 것이다.

본 발명은 전체화면을 다수의 수평구간 및 수직구간으로 분할된 상태에서 화면의 원하는 위치 또는 원하는 구간 동안에 원하는 비율을 갖도록 영상 데이터의 출력속도를 변환시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안하기 위한 것이다.

본 발명은 이상에서 설명한 종래의 기술에서 언급된 문제점들을 해소시키기 위해 제안한 것으로서, 본 발명의 목적은 입력 영상신호의 종횡비나 시청 영역의 범위에 상관없이 어떤 종류의 영상신호라도 주어진 스크린에 가장 적합한 형태의 화면 비율을 나타낼 수 있는 영상신호의 표시비율 변환 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. 즉, 도 20에 도시된 좌표들이 Tx1 : Tx2 = x : y ( x, y > 0 ) 라 할 때, A점의 공간적인 비율인 X1 : X2 = x : y 가 아닌 임의의 비율로 만들고자 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 마이크로 프로세서와 같은 제어장치를 이용하여 임의의 수평 및 수직 위치에서 영상 데이터의 출력속도를 쉽게 변환할 수 있음으로써, 결과적으로 그 해당 위치에서의 영상의 종횡비가 달라지도록 한다. 또한, 임의의 입력화소를 원하는 위치에 표시되도록 제어할 수 있다.

도 1은 일반적인 아날로그방식의 편향파 발생기의 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.

도 2a는 비율변환을 하지 않은 정상적인 경우의 화면 상태도이고,

도 2b는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수직구간에 대해 일정비율로 수평변환을 실시한 화면 상태도이고,

도 2c는 도 2a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수평구간에 대해 일정비율로 수직변환을 실시한 화면 상태도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화면 표시비율 변환장치의 블럭 구성도이다.

도 4는 도 3에 보인 마이크로 프로세서에서 출력되는 버스신호의 포맷을 보인 블럭 구성도이다.

도 5는 도 3에 보인 버스 디코더의 내부 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 6은 도 5에 보인 버스 디코더의 다른 실시예의 블럭 구성도이다.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 표시비율 변환방법을 실시하기 위하여 화면의 블록구조를 보인 화면 상태도이다.

도 8은 도 3에 도시된 수평 클럭 속도 제어부 및 수직 클럭 속도 제어부 블럭 구성도이다.

도 9는 도 3에 도시된 수평 및 수직 클럭값 발생부의 내부 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 10은 도 5에 도시된 플립플롭 어레이의 구성을 보인 블럭 구성도이다.

도 11은 도 5에 도시된 버스 디코더의 다른 실시 예를 보인 블럭 구성도이다.

도 12a 내지 도 12c는 도 5에 도시된 영상처리부의 다른 실시 예에 따른 각각의 블럭 구성도이다.

도 13은 도 12a에 보인 수평처리부의 내부구성을 보인 블록 구성도이다.

도 14는 도 12b 내지 12c에 보인 수직처리부의 내부구성을 보인 블록 구성도이다.

도 15는 도 13 내지 도 14에 도시된 수평처리부와 수직처리부의 동작에 따른 화면의 변환상태도이다.

도 16은 도 13 내지 도 14의 동작에 따른 수평 및 수직변환에서의 어드레스 변환을 보이기 위한 도면이다.

도 17a 내지 17d는 수평 및 수직구간의 클럭속도 변화를 보이기 위한 그래프이다.

도 18a는 비율변환을 하지 않은 정상적인 경우의 화면 상태도이고,

도 18b는 도 18a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수직구간에 대해 일정 비율로 수평방향 클럭변환을 실시한 화면 상태도이고,

도 18c는 도 18a에 보인 정상적인 화면에 대해 모든 수직구간에 대해 다른비율로 수평방향 클럭변환을 실시한 화면 상태도이다.

도 19a는 수평 구간별 수직변환클럭이 변환적인 경우의 경우, 정상적인 화면 상태도이며,

도 19b는 도 6에 도시된 디코더를 이용하여 수평구간별 수직변환 클럭이 변환적인 경우의 화면 상태도이다.

도 20은 본 발명의 목적을 설명하기 위한 화면 상태도이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명

500 : 마이크로 프로세서 501 : 버스 디코더

502 : 화소 카운터부 503 : 수평클럭 발생부

504 : 수직위치 카운터부 505 : 수직클럭 발생부

506 : 수평클럭속도 제어부 507 : 수평클럭값 발생부

508 ; 수평클럭값 로우 패스 필터 509 : 클럭 선택부

510 : 영상처리부 513 : 수직클럭속도 제어부

514 : 수직클럭값 발생부 515 : 수직클럭값 로우 패스 필터

521 : 수평/수직변환 표시구간 522 : 구간정의 표시구간

523 : 구간번호 표시구간 524 : 기울기 표시구간

525 : 증가/감소 표시구간 526 : 구간길이 표시구간

이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성, 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상신호의 표시비율 변환장치의 블럭 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 영상신호의 표시비율 변환 장치는 사용자의 입력신호에 따라 입력영상을 임의의 크기의 블록으로 변환적으로 구분하고 블록단위별 리드/라이트 클럭속도 변화량 정보를 발생시키는 마이크로 프로세서(500)와, 마이크로 프로세서(500)로부터 출력되는 리드/라이트 클럭속도 변화량 정보를 수신하여 디코딩하는 버스 디코더(101)와, 디코딩된 블록단위별 리드/라이트 클럭속도 변화량 정보를 이용하여 해당 블록의 수평 및/내지 수직의 리드/라이트 클럭속도 변화량을 결정하고, 이로부터 블록단위의 영상신호를 발생하는 클럭속도제어부로 구성된다. 여기서, 클럭속도제어부는 버스 디코더(501)에서 출력되는 화소클럭으로 각 수평구간의 길이를 결정하는 화소카운터부(502)와, 버스 디코더(501)에서 제공되는 기울기 또는 증가/감소 정보를 받아 수평클럭속도를 제어하는 수평클럭속도 제어부(506)와, 수평클럭속도 제어부(506)에서 출력되는 수평클럭 속도제어신호와 입력수평동기신호(Hsync)를 이용하여 수평클럭값을 발생시키는 수평클럭값 발생부(507)와, 수평클럭값 발생부(507)의 출력신호를 미리 설정된 주파수 대역으로 필터링시키는 수평클럭값 로우 패스 필터(508)와, 수평클럭값 로우 패스 필터(508)의 출력신호를 수신하여 수평클럭신호를 발생시키는 수평클럭 발생부(503)와, 버스 디코더(501)에서 출력되는 수평동기신호(Vsync)로 각 수직구간의 길이를 결정하는 수직위치 카운터부(504)와, 버스 디코더(501)에서 제공되는 기울기 또는 증가/감소 정보를 받아 수직클럭속도를 제어하는 수직클럭속도 제어부(513)와, 수직클럭속도 제어부(513)에서 출력되는 수직클럭 속도제어신호와 입력수직동기신호를 이용하여 수직클럭값을 발생시키는 수직클럭값 발생부(514)와, 수직클럭값 발생부(514)의 출력신호를 미리 설정된 주파수 대역으로 필터링시키는 수직클럭값 로우 패스 필터(515)와, 수직클럭값 로우 패스 필터(515)의 출력신호를 수신하여 수직클럭신호를 발생시키는 수직클럭 발생부(505)와, 수평클럭 발생부(503)와 수직클럭 발생부(505)의 출력신호를 선택적으로 선택하는 클럭선택부(509)와, 클럭선택부(509)를 통해 입력되는 영상신호의 표시비율 변환값에 따라 입력영상을 각 블록별로 변환시켜 표시하는 영상처리부(510)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명의 영상신호의 표시비율 변환장치에서는 전 화면을 마이크로 프로세서(100)에 의해 수평과 수직방향으로 다수개의 구간으로 구분한 뒤 영상신호의 표시비율 변환동작을 각 구간에 걸쳐서 실시한다.

물론, 변환제어 데이터 메모리가 충분하고 변화율의 기울기 변화가 심하여 화질손실에 무리가 가더라도 상관이 없다면 각 화소 단위로도 처리가 가능하나, 본 발명의 실시 예에서는 시각적으로 구간 경계를 느끼지 못할 정도로만 세분하여 미리 설정된 다수개의 구간중 각 구간 단위별로 처리한다.

즉, 화면을 수평적으로 64 구간 수직적으로 64 구간으로 각각 나눈다. 각 구간은 또한 등간격이 아닌 구간길이를 갖으며, 본 발명의 실시 예에서는 각 구간이 수평적으로 1 내지 64 화소 단위로 또는 수직적으로는 라인 단위로 자유로이 조절할 수 있다. 따라서, 시각적으로는 아무리 급격하게 변환 비율의 변화를 준다 하더라도 거의 경계를 느끼지 못하게 된다.

도 3의 버스 디코더(501)에서는 마이크로 프로세서(500)로부터 직렬로 입력되는 버스를 받아 각 수평 및 수직 64 구간에 필요한 데이터를 저장한다. 그러면 각 수평 수직 구간이 겹쳐질 때 생기는 사각형을 블록으로 정의할 때, 각 해당 블록에 대해 수평 또는 수직클럭 속도를 얼마나 조절할 것인지를 저장된 데이터로부터 전달받게 된다.

여기서, 화소카운터부(502)는 화소(pixel) 클럭으로 각 수평구간의 길이 만큼 세어서 캐리가 발생되면 그 구간의 끝을 알림과 동시에 다음 수평 구간으로 넘어가서 카운트를 진행시킨다.

마찬가지로, 수직위치 카운터부(504)는 수평동기신호(Hsync)로 각 수직구간의 길이 만큼 세어서 캐리가 발생되면 그 구간의 끝을 알림과 동시에 다음 수직 구간으로 넘어가서 카운트를 진행시킨다.

수평클럭속도 제어부(506)에서는 버스 디코더(501)로 부터 기울기 또는 증가/감소 정보를 받아 수평 클럭 속도를 제어하는 역할을 한다. 그러면, 수평클럭값 발생부(507)에서 발생된 수평클럭값이 수평 로우 패스 필터(508)를 거쳐 디지털 수평 클럭발생부(503)에 의해 수평변환 클럭으로 바뀌게된다. 이것이 바로 디스플레이 되는 영상을 원하는 비율로 수평 변환 클럭이 된다.

또한, 수직 클럭속도 제어부(513)에서는 버스 디코더(501)로 부터 기울기 또는 증가/감소 정보를 받아 수직클럭 속도를 제어하는 역할을 한다. 그러면, 수직클럭값 발생부(514)에서 발생된 수직클럭값이 수직 로우 패스 필터(515)를 거쳐 디지털 수직 클럭발생부(505)에 의해 수직변환 클럭으로 바뀌게된다. 이것이 바로 디스플레이 되는 영상을 원하는 비율로 수직 변환 클럭이 된다.

한편, 수평 내지 수직구간을 64로 할 수 있다는 것은 클럭속도의 변화분(기울기)의 부호가 최대 64번까지 바뀔 수 있다는 것이므로 64차의 곡선을 이룰 수 있지만, 이는 사인파의 주기가 32번 까지 반복될 수 있다는 것이다.

그러므로, 수평클럭값 로우 패스 필터(508)는 예를 들어, 각 구간이 등간격이라고 가정하면 60Hz, 525 라인의 주사선을 갖는 경우 31.5kHz x 32 = 약 1MHz 이상의 대역을 갖게 될 것이며, 수직클럭값 로우 패스 필터(515)는 60 Hz x 32 = 약 2kHz 이상의 대역을 갖게 된다. 단, 도 6과 같이 수직변환 클럭이 수평구간에 따라 달라질 때 즉, 화면의 수평선이 상하로 변환되는 경우에는 수직클럭값 로우 패스 필터(515)도 약1MHz 이상의 대역을 갖게 된다.

도 4는 버스 디코더(501)를 위한 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 버스신호의 구성의 포맷을 보인 것이다.

도 4를 참조하면, 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 클럭속도 변화량 정보를 갖는 버스는 이후의 값들이 수평변환에 적용될 값들인지, 수직변환에 적용될 값들인지를 구별하기 위한 수직/수평변환 표시구간(521)과, 수평변환 내지 수직변환의 수평구간에 속하는지 수직구간에 속하는지를 구별하기 위한 구간정의 표시구간(522)과, 미리 설정된 범위 내에서 선택 구간을 지시하기 위한 구간번호 표시구간(523)과, 변환의 실시여부를 구별하기 위한 기울기 표시구간(524)과, 기울기 표시구간(524)의 상태에 따라 클럭속도의 기울기를 증가 내지 감소시키기 위한 증가/감소 표시구간(525)과, 현재의 기울기로 몇 화소 (또는 수직일 땐 몇 라인)만큼 같은 기울기를 유지할 것인지를 결정하기 위한 구간길이 표시구간(526)으로 구성된다.

서브 어드레스의 수평/수직 변환 표시구간(521)은 1 비트로 이루어졌으며, 이후의 값들이 수평변환에 적용될 값들인지 수직변환에 적용될 값들인지를 구별하는 것이다. 또, 구간정의 표시구간(522)은 1 비트로 이루어졌으며, 수평변환에 있어서도 수직적으로 다른 위치에서는 비율이 다른 수평 변환을 하게 되므로 수평변환의 수평구간인지 수직구간인지를 구별하는 역할을 한다.

구간번호 표시구간(524)은 6 비트로 이루어져 있으며, 0 ~ 63 ( 또는 1 ~ 64로 명명하기 나름 ) 번의 구간을 지시하는 역할을 한다.

기울기 표시구간(524)이 1 일 때는 클락 속도를 현재상태로 일정하게 유지하는 역할을 하므로 증가/감소 표시구간(525)은 무시된다. 그러나, 기울기 표시구간(524)이 0 때는 증가/감소 표시구간(525)이 1 이면 변환 클럭의 속도를 증가시키는 역할을 하고 0 이면 변환 클럭의 속도를 감소시키는 역할을 한다.

구간길이 표시구간(526)은 현재의 기울기로 몇 화소 (또는 수직일 땐 몇 라인)만큼 같은 기울기를 유지할 것인지를 결정한다. 이때, 결정된 값이 수평변환에서 화소 카운터부(502)의 로드값 또는 수직변환에서 수직위치카운터부(502)의 로드값이 된다.

이하에서, 도 5를 보면서 수평변환을 위한 버스 디코더(501)의 동작을 보면 다음과 같다.

본 발명에서는 수평변환에 대해서도 각 수직구간마다 수평변환을 달리하므로 6 비트 x 64 플립플롭 메모리(536)를 별도로 두어 이것이 64 x 1 먹스(539)에 의해 각 수직구간별로 선택되도록 하고, 이 값을 수평변환용 라인 카운터(541)에 로드하여 이 값만큼의 라인수가 지난 후 수평변환 라인 카운터(541)의 캐리가 발생하면, 그 수직방향 구간이 끝난 것을 알림과 동시에 모듈로-64 카운터(MC52)의 클럭으로 작용하여 이 카운터(MC52)의 출력이 6 비트 64 x 1 먹스(539)와 수직구간 선택용 8 비트 64 x 1 먹스(538a-538n)의 다음 입력을 선택하게 한다.

이렇게 선택된 임의의 수직구간에서의 8 비트 데이터는 각 수평구간마다 64가지의 변환 데이터를 가지고 있으므로 수평변환용 화소 카운터부(502)의 캐리가 들어오면 이것을 모듈로-64 카운터(MC51)를 거쳐 수평구간번호를 출력하게 된다. 이 값에 의해 수평구간 선택용 64 x 1 먹스(540)를 선택함으로써 해당 블럭에 대한 기울기 내지 증가/감소값과 다음 블럭으로 가기 위해 현재의 6 비트값(즉, 현재 블럭의 수평길이) 이 수평변환용 화소 카운터부(502)의 로드값으로 출력된다.

수직변환에 대해서도 수평변환과 같은 방식으로 수직변환용 수직위치 카운터부(504)의 캐리가 입력되어 모듈로-64 카운터(MC53)에 의해 수직방향의 구간이 선택된다.

본 발명에서는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 수평변환을 위한 수직 및 수평구간별 블록과 수직 변환을 위한 수직 및 수평구간별블록을 별도로 두고 있으나, 도 5에서는 수평변환에서만 각 수직구간을 구분하였고, 수직변환에서는 모든 수평구간을 일정 비율로 변환하는 것으로 나타내었다. 그러나, 이를 더 확장하여, 도 6에서는 수직변환에서도 각 수평구간별 변환비율을 달리하도록 구성한 버스 디코더(501)를 보여 주고 있다.

각 블록의 모양은 가로, 세로를 구간길이 데이터에 의해 임의로 정할 수 있다. 여기서는 편의상 모든 블록이 서로 중첩되지 않아야 하며, 빈 영역이 있어서도 안되므로 한 수직구간에 따른 수평구간들의 수직길이는 일정하도록 하였다. 이것은 CPT의 편향 빔이 좌에서 우로, 위에서 아래로 순서적으로 진행하기 때문이며, 그렇다고 해서 수평직선을 상하로 구부리지 못하는 것은 아니다. 도 6의 디코더를 이용해도 19b와 같이 수평직선을 상하로 구부리는 것은 수직변환 클럭 속도의 수평적 변화를 통해서 얼마든지 가능하다.

도 8은 도3의 수평 및 수직 클럭 속도 제어부(506,513)의 구성도인데, 여기서는 버스 디코더(501)로 부터 기울기 또는 기울기에 대한 증가/감소 명령을 받아 증가일 땐 현재의 값을 증가시키고, 감소일 땐 현재의 값을 감소시키는 역할을 하는 증가/감소 카운터(568)를 구동시킨다.

이 증가/감소 카운터(568)의 출력이 클럭 속도제어 출력으로 전달된다. 그러므로, 클럭 속도제어 출력은 각 구간마다 기울기적으로 변화한다.

이 제어 출력의 예는 도 17a, 도 17b에 나타나 있다. 도 17a는 정속으로 쓸 때 정상클럭속도에대해 리드클럭속도의 변화를 보이고, 도 17b는 정속으로 읽을 때 정상 클럭속도에 대해 라이트 클럭 속도의 변화를 보인 것이다.

참고로, 이 제어값은 도 9의 정상화면의 클럭값인 정상 클럭값보다는 충분히 작은 값이므로 클럭 속도는 비교적 느리게 변하게 되며, 수평 또는 수직 로우 패스 필터(508,515)를 거쳐 디지털 클럭발생부(voltage controlled oscillator :VCO)(503,505) 또는 이 값을 디지털/아날로그 변환하여 아날로그 클럭발생부에 입력되더라도 클럭발생부가 무리없이 변화된 클럭 주파수를 발생하게 된다.

이 디지털 클럭값은 적어도 한 수평주사선당 화소의 갯수 ( 수직변환일 때는 화면의 라인수) 보다는 많은 10 비트 이상이 되는 것이 바람직하다.

도 6에서 속도 제어 입력은 정상클럭값과 합해져서 도 17d에 도시된 파형과 같은 모양을 나타낸다.

도 9의 클럭갯수 비교부(571,574)는 영상의 끝에 해당하는 시점까지 클럭 갯수를 세었을 때 그 숫자가 메모리의 수평 또는 수직 길이보다 크게 되면 다시 원점으로 되돌아와서 라이트 내지 리드를 하게 되므로 라인당 클럭 개수가 그 경계를 초과했을 시는 영상 데이타가 초과하는 분량만큼 수평주사선의 시작부분이 깨지는 ( 수직일 경우는 상부 시작점이 깨지는 ) 현상이 일어난다. 그러나 이것이 화면의 스크램블링(scrambling) 효과를 위해서라면 무시해도 상관없으나 이러한 현상을 방지하기 위해서는 갯수초과신호가 발생하면 라인 메모리 내지 필드메모리의 /WE ( 라이트 시 속도변화를 할 때 ) 또는 /RE (리드시 속도변화를 할 때)을 디스에이블시킬 필요가 있다.

도 10은 도 5의 플립플롭 어레이(535a-535n)가 어떻게 수평구간 수직구간을 구분하여 8 비트 데이터를 저장하는지를 보여 준다. 즉, 수직k번째 구간과 수평l번째 구간을 나타내는 디코더의 출력이 동시에 하이레밸이 될 때, 이에 해당하는 2 x 1 먹스(576)의 선택신호가 하이레벨이 되어 8 비트가 8 비트 플립플롭(577)에 입력되며, 그 외의 경우는 현재의 값이 계속 피드백되어 자신의 값을 유지한다.

도 11은 도 5에 도시된 64 x 64의 8 비트 플립플롭 어레이(535a-535n) 대신에 플립플롭 메모리(587)를 사용한 경우를 예로 든 것이다. 이 플립플롭 메모리(587)는 각 블록 단위로 주어진 길이 만큼 기울기 내지 기울기에 대한 증가/감소 정보를 저장해 두고 있으므로 일종의 2 비트 필드 메모리라 할 수 있다.

또한, 수직변환을 위해서는 수직방향으로만 2 비트 데이터를 저장해 놓고 있으므로 이 때의 플립플롭 메모리(587)는 수직방향으로 2 비트 라인 메모리로 써도 무방하다. 그러나, 도 6과 같이 수직변환에서도 수평구간을 두어 변환비율을 달리할 때는 이것도 수평편향과 마찬가지로 2 비트 필드 메모리를 사용해야 한다.

여기서는, 수평편향을 위하여는 수평변환 클럭값 발생에 필요한 2 비트 데이터를 수평주사 유효구간 동안만 플립플롭 메모리(587)에 저장하면 되고, 수직변환을 위해서는 수직주사 유효구간동안에만 수직변환에 필요한 2 비트 데이터를 저장하면 된다.

도 12a-12c은 도 3의 영상처리부의 내부 구조를 나타낸 것으로써 방법에 따라 수평처리부와 수직처리부로 나누어 수행할 수도 있으며, A/D 또는 D/A 변환시 수평 변환을 수행한다면, 수직처리부 만으로 영상처리부를 구성할 수도 있다. 즉, 도 12a는 수평처리부(602)를 읽을 때 변환된 클럭을 사용함으로써 수평변환을 하고 그 후에 수직처리부(603)를 이용하여 수직변환을 수행하는 경우이고, 도 12b는 A/D 변환시 수평변환을 하는 경우이며, 도 12c는 D/A 변환시 수평변환을 하는 경우이다.

여기서, A/D 변환시 수평변환을 한다는 것은 수직변환부의 필드메모리에 쓸 때의 속도를 변환하므로 도 17b에 도시된 바와 같은 경우이며, D/A 변환시 수평변환을 한다는 것은 수직변환부의 필드메모리로 부터 읽을 때의 속도를 변환하므로 도 17a와 같은 경우이다. 그러므로, 서로 반대의 클럭 속도 변화를 발생해야만 결과적으로 같은 화면변환 형태를 얻을 수 있다.

도 13은 수평변환을 위해 라인메모리(608,609)에 번갈아 가며 수평주사구간을 쓰고 읽는 도 12에 보인 수평처리부(602)의 구성을 보여준다.

도 14는 도 12b 내지 도 12c에 보인 수직처리부(605,607)의 구성인데, 2개의 필드메모리의 쌍을 사용하여 매 필드마다 번갈아가며 쓰고 읽되 제1필드메모리(611)에서는 입력영상을 수평방향으로 쓰면서 읽을 때는 수직방향으로 읽음으로써 제1필드메모리(612)의 출력이 도 15b와 같이 되도록 한다. 그러면, D/A 변환기(613)와 로우 패스 필터(614)를 거쳐 영상이 90도 회전한 상태로 다시 A/D 변환기(615)를 통하여 A/D 변환하면 결국 수직으로 재샘플링을 하는 효과가 있다. 이 때는 수직변환클럭의 속도에 따라 라인수가 입력 라인수와는 다른 출력 라인수를 가질 수도 있다. D/A 클럭과 A/D 클럭 중 어느 한쪽에만 수직변환 클럭을 적용하게 되고 다른 쪽은 정상클럭을 사용하면 된다. 여기서도 D/A변환 클럭에 수직변환 클럭을 사용할 때는 도 17a와 같은 경우이고, A/D변환 클럭에 수직변환 클럭을 사용할 때는 도 17b와 같이 서로 반대의 클럭 속도 변화를 발생해야만 수직적으로 같은 화면변환 형태를 얻을 수 있다.

도 15와 도 16은 수직처리부(605,607)에서의 영상의 수직변환을 어떻게 하는지를 보여주는 도면이다.

도 17a 내지 17d는 실제로 클럭 제어출력과 정상클럭값을 더하여 영상의 비율변환이 가능한 클럭을 얻었을 때, 이해를 돕기 위하여 이와 같은 효과를 나타내는 톱니파를 변형시킨 편향파형을 얻는 모습을 보여 주고 있다.

도 18a-18c는 도 17d에서 얻은 수평변환 클럭 및 수평방향으로는 일정한 수직변환 클럭을 이용하여 화면 비율을 변환시킨 영상을 보여준다.

그러나 도 6과 같이 수직편향에서도 수평구간에 따라 클럭 속도를 달리하면 수직변환 클럭 속도가 수평구간에 따라 느려졌다 빨라졌다 하면서 수직변환을 하므로 도 14의 제2필드메모리(616,617)를 거치고 나면 수평주사선 동안에도 수직데이터의 위치가 상하로 바뀌는 결과를 가져온다. 이렇게 하여 화면을 수직편향을 수평구간에 따라 상하로 이동한 경우의 영상이 도 19b 에 나타나 있다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명은 영상신호를 일정한 주기를 갖는 편향신호에 의해 2차원 디스플레이 장치에 디스플레이 하는데 있어서 입력신호의 종횡비를 임의의 위치에서 임의의 값으로 변환하여 줌으로써 영상의 형태를 자유롭게 바꿀 수 있도록 한다.

그러므로, 본 발명에서는 디지털 신호처리를 이용하여 메모리에 저장된 영상 데이터를 읽는 속도를 비선형으로 변화시켜서 원하는 형태의 영상으로 디스플레이될 수 있도록 할뿐만 아니라 버스 제어를 이용하여 그 종횡비를 수시로 그리고 부분적으로 변환할 수 있다.

Claims (16)

1. 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력영상을 미리 설정된 다수개의 수평구간 내지 수직구간으로 구분된 화면에 디스플레이 시키는 영상표시기기에서,

   입력영상을 상기 수평구간과 수직구간이 서로 겹쳐져서 만들어지는 블럭단위별로 클럭속도 변화량 정보를 발생하는 마이크로 프로세서와,

   상기 클럭속도 변화량 정보를 수신하고 디코딩하는 버스 디코더와,

   상기 디코딩된 클럭속도 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 블럭의 수평 및/내지 수직변환의 리드 내지 라이트 클럭속도 변화량을 결정하고, 이로부터 상기 클럭속도를 증가 내지 감소시키는 수평 및/내지 수직 클럭속도 변환신호를 발생하는 클럭속도 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서에서 출력되는 상기 클럭속도 변환정보는 사용자의 입력신호에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 블록은 상기 수평구간으로 1 내지 64 화소 단위와, 상기 수직구간으로 1 내지 64 라인 단위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 클럭속도 제어부는 상기 버스 디코더에서 출력되는 화소클럭으로 상기 각 수평구간의 길이를 결정하는 화소카운터부와,

   상기 버스 디코더에서 제공되는 기울기 또는 상기 기울기에 대한 증가/감소 정보를 수신하여 수평클럭속도를 제어하는 수평클럭속도 제어부와,

   상기 수평클럭속도 제어부에서 출력되는 수평클럭 속도제어신호와 입력수평동기신호를 이용하여 수평 클럭값을 발생시키는 수평 클럭값 발생부와,

   상기 수평 클럭값 발생부의 출력신호를 수신하여 수평클럭신호를 발생시키는 수평클럭 발생부와,

   상기 버스 디코더에서 출력되는 수평동기신호로 상기 각 수직구간의 길이를 결정하는 수직위치 카운터부와,

   상기 버스 디코더에서 제공되는 기울기 또는 상기 기울기에 대한 증가/감소 정보를 받아 수직클럭속도를 제어하는 수직클럭속도 제어부와,

   상기 수직클럭속도 제어부에서 출력되는 수직클럭 속도제어신호와 입력수직동기신호를 이용하여 수직 클럭값을 발생시키는 수직클럭값 발생부와,

   상기 수직클럭값 발생부의 출력신호를 수신하여 수직클럭신호를 발생시키는 수직클럭 발생부와, 그리고

   상기 수직클럭 발생부에서 출력되는 영상신호의 표시비율 변환값에 따라 입력영상을 각 블록별로 변환시켜 표시하는 영상처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 수평클럭속도 제어부 내지 수직클럭속도 제어부에는

   상기 버스 디코더에서 제공되는 기울기 또는 상기 기울기에 대한 증가/감소 정보를 받아 증가일 땐 현재의 값을 증가시키고, 감소일 땐 현재의 값을 감소시키는 증가/감소 카운터가 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 수평클럭값 발생부 내지 수직클럭값 발생부는 입력되는 수평 내지 클럭을 카운트하여 출력하는 수평/수직 클럭 카운터와, 상기 수평/수직 클럭 카운터의 출력신호와 정상 클럭 개수입력을 수신하여 영상의 끝에 해당하는 시점까지 상기 수평 내지 수직 클럭 갯수를 세었을 때 그 숫자가 미리 저장된 수평 또는 수직 길이보다 크게 되면 다시 원점으로 되돌아와서 라이트 내지 리드시키는 수평/수직 클럭갯수 비교부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 영상처리부는 입력영상신호를 정상클럭을 사용하여 라이트하고 수평변환클럭을 사용하여 리드하여 수평처리하는 수평처리부와,

   상기 수평처리부에서 출력되는 상기 영상신호를 수직변환시키는 수직처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
8. 제 4항에 있어서, 상기 영상처리부는 입력영상신호를 수평처리하기 위한 아날로그/디지털변환기와, 상기 아날로그/디지털변환기에서 출력되는 영상신호를 수직처리하기 위한 수직처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
9. 제 4항에 있어서, 상기 영상처리부는 입력영상신호를 수직처리하기 위한 디지털/아날로그 변환기와, 상기 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 영상신호를 수평처리하기 위한 수직처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
10. 제 7항에 있어서, 상기 수직처리부는 한 쌍의 제 1 및 제2 필드메모리를 사용하여 매 필드마다 번갈아 가며 쓰고 읽되 상기 제1 필드메모리에서는 입력영상을 수평방향으로 쓰면서 읽을 때는 수직방향으로 읽는 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
11. 제 1항에 있어서, 상기 버스 디코더는 상기 클럭속도 변화량 정보를 저장하고 또한 수평 및/내지 수직구간에 대한 상기 블록단위별로 수평 및/내지 수직 클럭 신호를 출력하기 위하여 적어도 하나 이상의 플립플롭 어레이 내지 플립플롭 메모리가 포함된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 플립플롭 어레이 내지 플립플롭 메모리는 2 비트 필드 메모리 내지 2 비트 라인 메모리인 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
13. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서에서 상기 버스 디코더로 출력되는 클럭속도 변화량 정보는 상기 수평변환의 실행시 수평주사 유효구간 동안에만 저장되며, 상기 수직 변환 실행시 수직주사 유효구간 동안에만 저장되는 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
14. 제 1항에 있어서, 상기 클럭속도 변화량 정보의 데이터 포맷은 이후의 값들이 수평변환에 적용될 값들인지, 수직변환에 적용될 값들인지를 구별하기 위한 수직/수평변환 표시구간과,

    수평변환 내지 수직변환의 수평구간에 속하는지 수직구간에 속하는지를 구별하기 위한 구간정의 표시구간과,

    미리 설정된 범위 내에서 선택 구간을 지시하기 위한 구간번호 표시구간과,

    리드 내지 라이트 클럭속도에 대한 변환의 실시여부를 구별하기 위한 기울기 표시구간과,

    상기 기울기 표시구간의 상태에 따라 클럭속도의 기울기를 증가 내지 감소시키기 위한 증가/감소 표시구간과,

    현재의 기울기로 몇 화소 내지 몇 라인만큼 같은 기울기를 유지할 것인지를 결정하기 위한 구간길이 표시구간으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환장치.
15. 임의의 영상 사이즈를 갖는 입력영상을 미리 설정된 다수개의 수평구간 내지 수직구간으로 구분된 화면에 디스플레이 시키는 영상표시방법에서,

    상기 화면에 대해 원하는 영역에대해 클럭속도변환신호를 입력하는 단계와,

    상기 입력신호에 따라 입력영상을 미리 설정된 순서로 상기 수평구간과 수직구간이 서로 겹쳐져서 만들어지는 블럭단위별로 클럭속도 변화량 정보를 발생하는 단계와,

    상기 클럭속도 변화량 정보를 수신하고 디코딩하는 단계와,

    상기 디코딩된 클럭속도 변화량 정보를 이용하여 미리 설정된 순서로 해당 수평 및/내지 수직변환의 클럭속도 변화량을 결정하고, 이로부터 상기 클럭속도를 증가 내지 감소시키는 수평 및/내지 수직 변환신호를 발생하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환방법.
16. 제 15항에 있어서, 상기 수평 및/내지 수직 변환신호의 발생단계는

    상기 클럭속도 변화량정보를 저장하는 단계와,

    상기 클럭속도 변화량정보를 수신하여 수평구간 및/내지 수직구간의 길이를 결정하는 단계와,

    상기 클럭속도 변화량정보에 포함된 기울기 내지 상기 기울기의 증가/감소정보에 따라 클럭속도를 제어하여 수평 및/내지 수직 변환신호를 발생시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상신호의 표시비율 변환방법.