KR20000010086A - 피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램에 기록, 독취하는 방법 - Google Patents

피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램에 기록, 독취하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PDP-TV로 입력되는 NTSC 비디오신호를 PISO단을 통해 16비트씩 웨이트별로 재배열하고, 재배열된 영상데이터를 동기식 다이내믹 램을 이용한 프레임 메모리에 기록하고, 상기 프레임 메모리에 기록된 한 프레임분의 영상데이터를 서브프레임별로 독취하는 방법에 관한 것이다.
이때, 동기식 다이내믹 램의 뱅크 A는 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역으로 나뉘어지고, 뱅크 B는 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역으로 나뉘어진다. 또한, 각 수직라인의 영상데이터는 각 행마다 웨이트별로 저장된다.
기록할 때에는, 뱅크 A의 MSB 열구역, …, M-3 열구역, 뱅크 B의 M-4 열구역, …, LSB 열구역 순으로 점프하면서 웨이트별로 기록한다. 독취할 때에는 뱅크 A의 MSB 열구역에서 MSB 서브프레임을 버스트독취하고, …, 뱅크 A의 M-3 열구역에서 M-3 서브프레임을 버스트독취하며, 뱅크 B의 M-4 열구역에서 M-4 서브프레임을 버스트독취하고, …, 뱅크 B의 LSB 열구역에서 LSB 서브프레임을 버스트독취한다.

Description

피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램에 기록, 독취하는 방법 ( Method of writing and reading non-interlaced video data to and from a synchronous dynamic random access memory in a plasma display panel television )
본 발명은 플라즈마 디스플레이 텔레비전(PDP-TV)에 관한 것으로서, 8비트로 샘플링된 영상데이터를 PDP 시스템에 적합하도록 재배열한 후 동기식 다이내믹 램(synchronous DRAM)에 기록하고 독취하는 방법에 관한 것이다.
텔레비전의 화상표시방법으로서, 현행 사용되고 있는 음극선관(CRT)은 전자총이 한 화소씩 순차적으로 주사하는 방식을 채용하며 계조는 아날로그 방식에 의해 구동되는 간단한 구동회로로서 이루어진다. 이러한 CRT는 구동속도가 수십 나노초(ns)로 매우 빠른 편이나 고화질 텔레비전과 같이 화소수가 수백만개로 늘어날 경우 수백만 화소의 구동을 한 화소씩 주사하는 방식으로 구현하기가 매우 어렵다.
한편, 최근 들어 차세대 평판 디스플레이기로 주목받기 시작하는 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel: 이하 'PDP'라 함)는 기체방전에 의하여 형성되는 플라즈마로부터 발생되는 광을 이용하여 영상을 표현하는 장치로서, 직시형 TV제작이 가능하고, 기존의 TV에 비하여 얇고 가벼워서 벽걸이 디스플레이에 가장 가까운 소자이다. 즉, 플라즈마란 기체상태에 있는 물질이 전압과 같은 외부의 힘을 받아 에너지를 얻어 이온화된 상태를 말하고, 플라즈마 디스플레이는 기체방전현상 중에서 Glow 방전영역을 이용하여 문자, 그래픽 혹은 영상을 표시하는 소자를 말한다.
상기한 PDP는 대형화에 매우 적합한 기본특성을 가지는데, 첫째 PDP는 두 장의 판유리를 수백 ㎛ 이하의 간격으로 접합하여 가스를 충진시킨 구조를 가진다. 따라서, 두께가 음극선관(CRT)의 10분의 1정도로 얇으며, 무게가 CRT의 약 6분의 1정도로의 경량화가 가능하다.
둘째, PDP는 기체방전의 우수한 비선형성(Strong Nonlinearity) 특성을 이용한 행구동(Marix Driving)방식을 이용하여 패널을 구동하는데, 여기서 비선형성이란, 기체방전현상이 기체의 이온화과정을 통한 전리에 의한 것이므로 이러한 이온화 반응이 충분히 일어날 수 있는 방전전압 이상의 전압이 인가될 때만 방전이 일어나며, 그 이하의 전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 기체방전의 하나의 특성을 말한다. 따라서, 단순히 매트릭스 형태의 전극 배열과 방전에 적당한 가스선택에 의해 다수의 화소를 보조장치 없이 선택적으로 구동할 수 있으므로 대면적 패널 구동이 매우 용이하다.
셋째는, 기억기능을 지니고 있는 것인데, 방전 기억기능으로 불릴 수 있는 이 기능으로 인해 방전된 셀과 방전되지 않은 셀이 다른 방전전압에서 동작하게 된다. 따라서, 표시하고자 하는 셀을 선 방전에 의해 선택하게 되면 후 방전은 선 방전에 의해 결정된다. 특히 AC PDP에서는 발생된 전하가 유전체의 표면에 축적, 저장되는 특성이 있어 매우 긴 시간의 방전기억이 가능하기 때문에 동영상 구동이 매우 용이하게 된다.
넷째, 광시야각이 넓다. PDP는 자기발광형 표시소자이며, 격벽으로의 반사가 시야각을 더욱 넓혀주기 때문에 160도 이상의 넓은 시야각을 가지는 패널을 제작할 수 있다. 다섯째, PDP는 가스방전에 의해 형성되는 플라즈마가 패널 표시특성에 영향을 미치게 되므로 외부의 온도가 영하 100℃에서 영상 100℃까지 변하더라도 패널의 동작특성이 변하지 않으며 자계에 의한 왜곡특성이 PDP에는 전혀 나타나지 않는다.
상기와 같은 특성을 가지는 PDP는 기체방전에서 발생되는 자외선이 형광막을 여기하여 화상을 구현하는 능동 발광형 소자이다. 즉, PDP는 각 화소에 대응하여 광원으로서 기체방전에 의한 자외선 발광을 이용하므로 구동회로는 표시화상을 구현하기 위해서 단순히 각 화소에 대하여 기체방전을 형성하거나 소거하는 작용을 한다. 상기한 구동회로는, 영상을 구성하는 각 화소에 대한 영상신호 및 신호제어부와, 각 화소에서 발생하는 자외선을 형성 또는 소거시켜 줄 수 있는 고속의 고압 스위칭 제어부로 구성된다. 이러한 PDP의 구동회로의 구동순서는 선택동작, 유지동작, 소거동작의 3가지로 분류할 수 있으며, 이하에서 상기 3가지의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다.
상기한 선택동작은, 초기방전형성을 위해서 필요한 구동동작이다. PDP에서 일반적으로 사용되는 He+Xe, Ne+Xe의 페닝혼합기체의 경우 240V∼280V의 전위를 인가해준다. AC PDP인 경우, 제3전극을 도입하여 면 방전 형태에서의 유지전극과 유전체에 의한 기생 커패시터에 의해 야기되는 고전류를 감소시키며, 선택동작과 유지동작을 분리시키는 구동방식을 채용한다.
유지동작은, 기체방전의 기억기능 특성을 이용하여 선택펄스보다 낮은 전압의 유지펄스에 의해 방전이 유지되는 구동동작이다. AC PDP의 경우에는 벽전하(wall charge)에 의한 기억기능 효과를 이용하고, DC PDP의 경우에는 자기하전 입자공급(self priming) 효과를 이용한다. 이와 같이 기억기능을 이용하여 선택동작과 유지동작을 분리할 수 있는 기억형 구동방식의 경우, 고화질 표시소자를 구현하기 위한 고계조표시의 경우에 PDP가 대형의 표시소자에 대해서도 휘도의 저하없이 동작할 수 있는 구동방식을 제공한다. AC PDP의 경우, 벽전하를 중화시키는 주기에서 낮은 전압으로 방전을 형성시켜 벽전하가 충분히 형성되지 않게 하거나, 짧은 펄스폭을 갖는 소거펄스로 인하여 벽전하가 정상상태에 도달하지 못하도록 하여 벽전하를 제거한다.
AC PDP의 경우 고유의 메모리 기능을 갖게 되는데, 이는 기체방전에서 형성되는 전자와 이온 등의 하전입자들이 전극을 덮고 있는 유전체에 벽전하를 형성하게 되기 때문이다. 즉, 방전이 없는 경우에는 유전체에 벽전하가 존재하지 않으며 방전이 형성되는 경우에는 유전체에 벽전하가 쌓이게 된다. 벽전하가 존재하게 되면 외부전극에 인가되는 전위와 벽전하에 의한 전위가 합쳐지므로 낮은 전압에서 방전이 형성된다. 따라서, 벽전하의 도움없이 방전을 일으키는 동작(addressing)과 벽전하의 도움에 의해 낮은 전위에서 방전을 일으키는 동작(sustain)을 분리할 수 있다.
상기한 구동방식으로 PDP에 영상화상을 표시하기 위하여 디지털화된 영상데이터는 PDP 계조 처리하기에 적절한 형태로 데이터가 재배열된 후 메모리부에 저장된다. 비디오신호가 메모리에 저장되는 방법은 메모리의 종류에 따라 달라지는데, 메모리의 종류로는 다이내믹 램(DRAM), 스태틱 램(SRAM) 및 동기식 다이내믹 램(Synchronous DRAM) 등이 있으며, 각 메모리의 종류에 따라 비디오신호를 램에 기록, 독취하는 방법이 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 안출된 것으로서, 피디피 텔레비전에 있어서 동기식 다이내믹 램을 이용한 프레임 메모리로 비디오신호를 저장하는 경우, 비월방식으로 수신되는 NTSC 비디오신호를 순차방식으로 변환한 후 상기 동기식 다이내믹 램에 기록하고 독취하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램에 기록하는 방법은, 순차주사방식의 비디오신호를 샘플링하여 PISO부를 통해 웨이트별로 분류한 후 동기식 다이내믹 램을 이용하는 프레임 메모리에 기록하는 방법에 있어서, 동기식 DRAM의 뱅크 A는 MSB 저장용 열구역, M-1 저장용 열구역, M-2 저장용 열구역, 및 M-3 저장용 열구역으로 나누고, 뱅크 B는 M-4 저장용 열구역, M-5 저장용 열구역, M-6 저장용 열구역, 및 LSB 저장용 열구역으로 나누는 제1과정; 제1수직라인의 1∼16회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제1MSB열, 제1M-1열, 제1M-2열, 제1M-3열}, {뱅크 B의 제1M-4열, 제1M-5열, 제1M-6열, 제1LSB열}에 각각 웨이트별로 기록하고, 제1수직라인의 17∼32회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제2MSB열, 제2M-1열, 제2M-2열, 제2M-3열}, {뱅크 B의 제2M-4열, 제2M-5열, 제2M-6열, 제2LSB열}에 각각 웨이트별로 기록하며, 상기와 같은 과정을 반복하여 제1수직라인의 영상데이터를 제1행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하는 제2과정; 및 제2수직라인 내지 제480수직라인에 대하여 상기 제2과정을 반복하여, 제2수직라인의 영상데이터는 제2행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하고, …, 제480수직라인의 영상데이터는 제480행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램으로부터 독취하는 방법은, 샘플링된 영상데이터가 그 수직라인별로 또한 웨이트별로 기록된 동기식 다이내믹 램으로부터 한 프레임의 영상데이터를 서브프레임별로 독취하는 방법에 있어서, 뱅크 A의 제1행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취하고, 뱅크 A의 제2행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취함으로, MSB 서브프레임을 독취하는 제1과정; 상기 제1과정과 동일한 방법으로, 뱅크 A의 M-1 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-1 서브프레임을 독취하고, 뱅크 A의 M-2 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-2 서브프레임을 독취하며, 뱅크 A의 M-3 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-3 서브프레임을 독취하는 제2과정; 뱅크 B로 점프하여, 뱅크 B의 제1행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하고, 뱅크 B의 제2행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취함으로, M-4 서브프레임을 독취하는 제3과정; 및 상기 제3과정과 동일한 방법으로, 뱅크 B의 M-5 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-5 서브프레임을 독취하고, 뱅크 B의 M-6 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-6 서브프레임을 독취하며, 뱅크 B의 LSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 LSB 서브프레임을 독취하는 제4과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 전체 AC형 PDP-TV 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 도 1에서 메모리부의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 샘플링된 영상데이터를 16비트의 PISO단에 의해 소팅된 상태의 데이터 포맷을 나타낸 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 영상데이터를 16비트씩 저장하는 동기식 다이내믹 램을 이용한 프레임 메모리의 메모리맵이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
112: 안테나 114: AV부
116: ADC부 117: 비월/순차 변환부
118: 메모리부 120: 데이터 인터페이스부
122: 타이밍 콘트롤러부 124: AC-DC 변환부
126: 고압 구동회로부 128: 스캔/유지 구동IC
130,132: 어드레스 구동IC 134: PDP 패널
210: 데이터 재배열부 211: 제1PISO부
212: 제2PISO부 213: D플립플럽 및 멀티플렉서
214: 제1 3상태버퍼 215: 제2 3상태버퍼
220: 어드레스 생성부 221: 기록어드레스 발생기
222: 독취어드레스 발생기 223: 어드레스 선택기
230: 제1프레임 메모리 240: 제2프레임 메모리
250: 데이터 선택기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 전체 AC형 PDP-TV 시스템을 도시하고 있는 바, AV부(114)는 안테나(112)를 통해 NTSC 복합영상신호를 입력받아 아날로그 R,G,B와 수평 및 수직동기신호(Synchronize signal)를 분리하고, 밝기신호(Y,Brightness signal)의 평균값에 해당하는 APL(average picture level)을 구해 ADC부(116)로 제공한다. NTSC 복합영상신호는 비월주사(Interlaced scanning) 방식으로 1프레임(frame)이 Odd/Even의 2필드(field)로 구성된다.
ADC부(116)는 아날로그 R,G,B신호를 입력으로 받아 디지털 데이터로 변환하고, 비월/순차 변환부(117)는 상기 디지털 변환된 비월주사방식의 비디오신호를 순차주사방식의 비디오신호로 변환하여 메모리부(118)로 출력하며, 이때 디지털 데이터는 PDP-TV 시스템의 밝기 개선을 위해 변환된 형태의 영상데이터이다. 상기한 ADC부(116)는 크게 증폭부, 클럭생성부, 샘플링 영역 설정부 및 데이터 맵핑부로 나뉘어진다.
메모리부(118)는 PDP의 계조 처리를 위해서 1필드의 영상 데이터를 복수개의 서브필드로 재구성한 다음, 최상위 비트(MSB:most significant bit)로부터 최하위 비트(LSB:least significant bit)까지 재배열하는 바, 상기한 메모리부(118)는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터 재배열부(210)와, 어드레스 생성부(220), 제어클럭 발생부(미도시), 제1,2프레임 메모리(230,240) 및 데이터 선택기(250)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 데이터 재배열부(210)는 2개의 PISO(Parallel Input Serial Output)부(211,212), D플립플럽 및 멀티플렉서(213), 그리고 2개의 3상태버퍼(214,215)로 구성되며, ADC부(116)에서 병렬(MSB∼LSB)로 제공되는 영상데이터가 2개의 프레임 메모리(230,240)의 한 어드레스에 동일한 가중치(웨이트)를 갖는 비트들로 저장되도록 재배열한다.
즉, 제1PISO부(211)와 제2PISO부(212)는 로드 동작과 쉬프트 동작을 교번으로 반복하여 샘플링된 영상데이터가 웨이트별로 분류되도록 하는데, 제1PISO부(211)가 샘플링된 16개의 영상데이터를 로드하는 동안, 제2PISO부(212)는 이전에 로드하였던 16개의 영상데이터를 최상위 비트(MSB)부터 최하위 비트(LSB)까지 순차적으로 쉬프트하면서 출력한다. 또한, 상기한 제1PISO부(211)가 로드한 영상데이터를 웨이트별로 쉬프트하면서 출력하는 동안, 제2PISO부(212)는 다시 샘플링된 16개의 영상데이터를 로드한다. 여기서, 로드 동작을 하는 PISO부가 16개의 영상데이터를 로드하는 동안, 쉬프트 동작을 하는 PISO부는 영상데이터를 8번 쉬프트하는데, PISO부의 원활한 구동을 위하여 입력클럭 주파수가 출력클럭 주파수의 2배가 되도록 한다.
D플립플럽 및 멀티플렉서(213)는 제1PISO부(211)와 제2PISO부(212) 중 쉬프트모드에서 출력되는 동일한 가중치의 데이터를 선택하여 2개의 3상태버퍼(214,215)로 공급한다. 2개의 3상태버퍼(214,215)는 D플립플럽 및 멀티플렉서(213)로부터 제공되는 재배열된 영상데이터를 기록모드로 동작하고 있는 프레임 메모리(230,240)로 연결한다.
일반적으로 16 대 9의 애스팩트비를 가지는 PDP TV의 경우, 한 프레임의 영상데이터를 저장할 수 있는 프레임 메모리(230,240)의 용량은 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
853 × 3(R,G,B) × 480 × 8bit ≅ 10Mbit
즉, 10Mbit 용량의 프레임 메모리(230,240) 2개를 이용하여 이들이 프레임 단위로 기록동작과 독취동작을 교번으로 수행하도록 한다.
도 2의 어드레스 생성부(220)는 기록어드레스 발생기(221)와 독취어드레스 발생기(222)로 구분되는데, 하나의 프레임 메모리(230,240)에 저장되는 데이터들의 어드레스를 생성하여 프레임 메모리(230,240)로 제공한다. PDP 계조를 처리하기 위하여 한 프레임을 구성하는 모든 영상데이터들의 웨이트별로 서브필드로 나누고, 독취할 때에는 각 프레임에 해당하는 영상데이터를 차례로 독취하여 데이터 인터페이스로 제공하여야 하므로, 기록어드레스 발생기(221)와 독취어드레스 발생기(222)는 상호 아주 다르게 된다. 어드레스 선택기(223)는 제1프레임 메모리(230)와 제2프레임 메모리(240)의 각 동작모드 즉, 기록모드 또는 독취모드에 따라 해당 어드레스를 상기 제1,제2프레임 메모리(230,240)로 제공해준다.
데이터 선택기(250)는 제1,제2프레임 메모리(230,240) 중 독취모드로 동작하는 프레임 메모리에서 출력되는 영상데이터를 선택하여 데이터 인터페이스부(120)로 제공한다.
도 1의 데이터 인터페이스부(120)는 메모리부(118)로부터 공급되는 R,G,B데이터를 임시 저장하였다가 어드레스 구동IC(130,132)에서 요구하는 데이터 형태로 맞추어 제공한다. 즉, 메모리부(118)에서 출력되는 R,G,B데이터는 패널(134)의 RGB화소 배치에 맞게 재배열되어 어드레스 구동IC(130,132)로 공급되어야 하는 바, 데이터 인터페이스부(120)는 2 라인분량(640line×3(R,G,B)×2=3840bits)의 데이터를 임시 저장하는 공간이 필요한데, 한 라인분량의 데이터를 입력하는 동안에 다른 한 라인분량의 데이터를 출력하는 동작을 교번하여 수행한다.
고압 구동회로부(126)는 타이밍 콘트롤러부(122)에서 출력되는 각종 논리레벨의 제어펄스에 따라, AC-DC 변환부(124)에서 공급되는 DC 고압을 조합하여 스캔/유지 구동IC(128)에서 필요로 하는 제어펄스를 생성하여 PDP 패널(134)을 구동할 수 있도록 한다. 또한, 데이터 인터페이스부(120)로부터 어드레스 구동IC(130,132)로 제공되는 데이터 스트림도 적당한 고압레벨로 상승되어 패널에 선택적 기록이 가능하도록 한다.
도 3에는 샘플링된 데이터를 16비트의 PISO부로 소팅(sorting)한 데이터의 포맷을 나타낸다. 즉, D0은 1∼16회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 MSB 웨이트 데이터, D1은 1∼16회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 M-1 웨이트 데이터, D2는 1∼16회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 M-2 웨이트 데이터, …, D7은 1∼16회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 LSB 웨이트 데이터이며, D8은 17∼32회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 MSB 웨이트 데이터, …, D15는 17∼32회째 샘플링된 8비트 영상데이터의 LSB 웨이트 데이터이다. 한 프레임분의 비디오신호는 상기와 같은 방법으로 소팅된 후 프레임 메모리로 저장되는 바, 다음과 같은 프레임 메모리의 양이 필요하다.
즉, 640×480모드일 경우, 한 채널(예를 들면, R채널)당 640×480×8bit=2,457,600bits의 메모리가 필요하며, 16비트 처리일 때 라인당 640÷16=40회의 어드레싱이 필요하다. 와이드모드 853×480모드일 경우, 한 채널당 853×480×8bit=3,275,520bits의 메모리가 필요하며, 16비트 처리일 때 라인당 853÷16≒54회의 어드레싱이 필요하다.
도 4에는 제1, 제2PISO부로부터 웨이트별로 소팅된 영상데이터를 저장하는 동기식 다이내믹 램을 이용한 프레임 메모리의 메모리맵이 도시되어 있는 바, 먼저 상기 동기식 다이내믹 램에 대해 간단하게 살펴보기로 한다.
동기식 다이내믹 램이란, 모든 동작이 기본클럭에 동기되어 발생되는 다이내믹 램으로서, 하나의 칩 내부에 두 개의 뱅크(Bank A, Bank B)를 가지며, 모드레지스터를 세팅하여서 그 내부 동작을 제어할 수 있다.
이러한 동기식 다이내믹 램에는 버스트독취 및 버스트기록 기능이 있는데, 상기 버스트독취는 계속적인 클럭사이클 동안에 활성화된 뱅크의 활성화된 행의 데이터를 연속적으로 독취하는 것을 말한다. 즉, 버스트길이(length), 버스트순서(sequence), 버스트시작위치(latency)가 모드레지스터에 의해 세팅된 상태에서, 활성화된 행의 임의의 독취용 열어드레스가 입력되면, 버스트시작위치로부터 버스트길이만큼의 영상데이터는 별도의 어드레스가 입력되지 않더라도 독취될 수 있는데, 이 기능을 이용하면 독취어드레스 발생기의 구성을 보다 간단하게 구현할 수 있다.
또한, 버스트기록은 계속되는 클럭사이클 상에서 동기식 DRAM의 활성화된 뱅크의 활성화된 행으로 연속적인 데이터를 기록하는 것을 말한다. 버스트길이와 버스트순서 및 버스트시작위치가 모드레지스터에 의해 세팅된 상태에서 활성화된 행의 임의의 기록용 열어드레스가 입력되면, 버스트길이와 버스트시작위치에 의존하여 인접한 열어드레스에도 데이터가 순차적으로 기록되는데, 이러한 기능을 이용하면 기록어드레스 발생기의 구성을 보다 간단하게 구현할 수 있다.
도 4를 참조하면, 동기식 DRAM의 뱅크 A(Bank A)는 한 프레임분의 MSB 웨이트 데이터를 저장하기 위한 MSB 저장용 열구역, 한 프레임분의 M-1 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-1 저장용 열구역, 한 프레임분의 M-2 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-2 저장용 열구역, 및 한 프레임분의 M-3 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-3 저장용 열구역으로 나뉘어진다. 또한, 상기 동기식 DRAM의 뱅크 B(Bank B)는 한 프레임분의 M-4 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-4 저장용 열구역, 한 프레임분의 M-5 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-5 저장용 열구역, 한 프레임분의 M-6 웨이트 데이터를 저장하기 위한 M-6 저장용 열구역, 및 한 프레임분의 LSB 웨이트 데이터를 저장하기 위한 LSB 저장용 열구역으로 나뉘어진다. 또한, 상기한 동기식 DRAM의 뱅크 A와 뱅크 B는 480개의 행으로 나뉘어져서, 각 행에 한 라인분의 영상데이터가 웨이트별로 저장된다.
도 4의 메모리맵을 참조하여, 영상데이터를 각 웨이트별로 동기식 다이내믹 램에 기록하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
하나의 행열어드레스에는 16비트의 영상데이터가 기록되며, 640×480 모드의 경우 한 수직라인당 40회(640÷16)의 어드레싱이 필요하기 때문에, 각각의 열구역(예를 들면, MSB 열구역, …, LSB 열구역)마다 적어도 40개의 열이 필요하다. 한편, 853×480 모드의 경우 한 수직라인당 54회(853÷16)의 어드레싱이 필요하며, 이때 각각의 열구역마다 적어도 54개의 열이 필요하다. 본 발명에서는 853×480 모드를 구현하기 위하여 54개의 열을 구비한 것으로 가정한다.
순차방식의 영상데이터가 도 3에 도시된 바와 같은 데이터 포맷으로 웨이트별로 분류되어 입력되면, 제1수직라인의 1∼16회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제1MSB열, 제1M-1열, 제1M-2열, 제1M-3열}, 제1행의 {뱅크 B의 제1M-4열, 제1M-5열, 제1M-6열, 제1LSB열}에 각각 웨이트별로 기록한다. 다음에, 제1수직라인의 17∼32회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제2MSB열, 제2M-1열, 제2M-2열, 제2M-3열}, {뱅크 B의 제2M-4열, 제2M-5열, 제2M-6열, 제2LSB열}에 각각 웨이트별로 기록한다.
상기와 같은 과정은 640×480 모드의 경우 40회 반복되고, 853×480 모드의 경우에는 54회 반복되는데, 이와 같은 반복을 통해 제1수직라인의 영상데이터가 제1행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 기록될 수 있다.
상기와 같이 제1수직라인에 대한 영상데이터가 제1행에 웨이트별로 기록된 후, 같은 방법을 이용하여 제2수직라인 내지 제480수직라인의 영상데이터를 동기식 DRAM에 기록하는데, 제2수직라인의 영상데이터는 제2행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하고, …, 제480수직라인의 영상데이터는 제480행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장한다.
따라서, 상기와 같은 방법을 이용하여 한 프레임분의 영상데이터를 동기식 DRAM에 저장하면, 한 프레임분의 영상데이터는 그 수직라인별로 또한 웨이트별로 분류되어 저장된다.
상기와 같은 방법으로 동기식 다이내믹 램에 기록된 영상데이터를 서브프레임별로 독취하는 방법을 도 4의 메모리맵을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 한 프레임분의 영상데이터가 그 수직라인별로 또한 웨이트별로 분류되어 저장되기 때문에 영상데이터의 독취가 용이하게 이루어지는데, 먼저, 데이터 독취신호가 입력되면, 뱅크 A의 제1행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취한다. 다음에, 뱅크 A의 제2행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취한다. 이와 같은 독취방법으로 한 프레임의 MSB 서브프레임을 독취할 수 있다.
여기서, 뱅크 A의 제1행이 활성화된 상태에서 독취 행어드레스가 입력되면 버스트독취가 가능한데, 하나의 독취어드레스 발생으로 여러 개의 영상데이터를 독취할 수 있기 때문에 독취어드레스 발생기의 구성이 단순해진다.
다음에, 상기한 MSB 서브프레임을 독취하는 방법과 동일한 방법을 이용하여, 뱅크 A의 M-1 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-1 서브프레임을 독취하고, 뱅크 A의 M-2 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-2 서브프레임을 독취하며, 뱅크 A의 M-3 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-3 서브프레임을 독취한다.
다음에 뱅크 B로 점프하여, 뱅크 B의 제1행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하고, 뱅크 B의 제2행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취한다. 이와 같이 M-4 웨이트 데이터를 독취하여 한 프레임의 M-4 서브프레임을 독취할 수 있다.
다음에, 뱅크 B의 M-5 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-5 서브프레임을 독취하고, 뱅크 B의 M-6 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-6 서브프레임을 독취하며, 뱅크 B의 LSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 LSB 서브프레임을 독취한다.
이상과 같이 본 발명은, 가격이 비교적 저렴한 동기식 다이내믹 램을 이용한 프레임 메모리로 순차방식의 영상데이터를 기록하고, 상기 프레임 메모리로부터 영상데이터를 독취하는 방법을 제공함에 있어서, 버스트독취가 가능하기 때문에 독취어드레스 발생기를 간단하게 구성할 수 있으며, 회로의 신뢰성이 향상됨과 아울러 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 순차주사방식의 비디오신호를 샘플링하여 PISO부를 통해 웨이트별로 분류한 후 동기식 다이내믹 램을 이용하는 프레임 메모리에 기록하는 방법에 있어서,
    동기식 DRAM의 뱅크 A는 MSB 저장용 열구역, M-1 저장용 열구역, M-2 저장용 열구역, 및 M-3 저장용 열구역으로 나누고, 뱅크 B는 M-4 저장용 열구역, M-5 저장용 열구역, M-6 저장용 열구역, 및 LSB 저장용 열구역으로 나누는 제1과정;
    제1수직라인의 1∼16회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제1MSB열, 제1M-1열, 제1M-2열, 제1M-3열}, {뱅크 B의 제1M-4열, 제1M-5열, 제1M-6열, 제1LSB열}에 각각 웨이트별로 기록하고, 제1수직라인의 17∼32회째 샘플링된 영상데이터는 제1행의 {뱅크 A의 제2MSB열, 제2M-1열, 제2M-2열, 제2M-3열}, {뱅크 B의 제2M-4열, 제2M-5열, 제2M-6열, 제2LSB열}에 각각 웨이트별로 기록하며, 상기와 같은 과정을 반복하여 제1수직라인의 영상데이터를 제1행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하는 제2과정; 및
    제2수직라인 내지 제480수직라인에 대하여 상기 제2과정을 반복하여, 제2수직라인의 영상데이터는 제2행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하고, …, 제480수직라인의 영상데이터는 제480행의 {뱅크 A의 MSB 열구역, M-1 열구역, M-2 열구역, M-3 열구역}, {뱅크 B의 M-4 열구역, M-5 열구역, M-6 열구역, LSB 열구역}에 각각 웨이트별로 저장하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램에 기록하는 방법.
  2. 샘플링된 영상데이터가 그 수직라인별로 또한 웨이트별로 기록된 동기식 다이내믹 램으로부터 한 프레임의 영상데이터를 서브프레임별로 독취하는 방법에 있어서,
    뱅크 A의 제1행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취하고, 뱅크 A의 제2행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 MSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 MSB 웨이트 데이터를 모두 독취함으로, MSB 서브프레임을 독취하는 제1과정;
    상기 제1과정과 동일한 방법으로, 뱅크 A의 M-1 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-1 서브프레임을 독취하고, 뱅크 A의 M-2 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-2 서브프레임을 독취하며, 뱅크 A의 M-3 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-3 서브프레임을 독취하는 제2과정;
    뱅크 B로 점프하여, 뱅크 B의 제1행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제1수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하고, 뱅크 B의 제2행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제2수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취하며, …, 뱅크 A의 제480행의 M-4 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 독취하여 제480수직라인의 M-4 웨이트 데이터를 모두 독취함으로, M-4 서브프레임을 독취하는 제3과정; 및
    상기 제3과정과 동일한 방법으로, 뱅크 B의 M-5 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-5 서브프레임을 독취하고, 뱅크 B의 M-6 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 M-6 서브프레임을 독취하며, 뱅크 B의 LSB 열구역에 저장된 데이터를 순차적으로 모두 독취하여 LSB 서브프레임을 독취하는 제4과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피디피 텔레비전에 있어서 순차방식의 영상데이터를 동기식 다이내믹 램으로부터 독취하는 방법.
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