KR20010080403A - 화상확대 처리회로 - Google Patents

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히데유키 오오모리
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야기 쯔구오
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Abstract

본 발명에 의한 화상 확대 처리회로는, 입력 화상데이터를 기억하는 프레임 메모리(12)와, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 계수기억부(18)와, 표시화면을 n등분하기 위해 설정된 영역폭(w)과 n개의 각 영역에 설정된 확대율에 따라, 프레임 메모리(12)로부터 대응된 화상데이터를 읽어내는 인에이블 신호를 출력함과 동시에, 계수 기억부(18)에서 대응된 필터계수를 읽어내는 계수선택 어드레스(AD3)를 출력하는 비선형 확대율 제어부(20)와, 계수기억부(18)로부터의 필터계수에 따라, 프레임 메모리(12)로부터의 화상데이터를 필터링하고, 수평방향으로 비선형 확대 처리된 화상데이터를 출력하는 필터(14)를 구비한다. 비선형 확대율 제어부(20)로 프레임 메모리(12)로부터 화상데이터를 읽어냄과 동시에 계수기억부(18)로부터 대응된 필터계수를 읽어내고, 이 필터계수가 표시화면의 n개의 각 영역에 설정된 확대율에 대응되어 있으므로, n개의 각 영역에 대해 임의의 배율로 수평방향으로 확대 표시할 수 있다. 예를 들면, 파노라마 사진과 같은 영상을 표시하거나, 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 표시할 수 있다.

Description

화상확대 처리회로{IMAGE MAGNIFYING CIRCUIT}
최근, 종횡비가 16:9인 와이드 텔레비전 장치나 PDP를 이용한 화상표시장치가 증가하고 있다. 종횡비 4:3의 화상소스를 종횡비 16:9의 화상표시장치로 전면표시(풀 모드 표시)하기 위해서는, 원래의 영상소스를 수평방향으로 신장하기 위한 화상확대 처리회로를 설치해야만 한다.
종래의 화상확대 처리회로에서는 입력화상 데이터를 수평방향으로 일정한 배율로 신장 처리하거나 또는 수평방향의 양단(兩端)으로 갈수록 배율이 커지도록 입력 화상데이터를 신장 처리하고 있었다.
그러나, 입력화상 데이터를 수평방향으로 일정한 배율로 신장 처리하는 종래의 예에서는, 원래의 영상을 일정한 배율로 수평방향으로 확대 표시하는 것 뿐으로, 표시화상을 n등분한 각 영역에 대해서 임의의 배율로 수평방향으로 확대 표시할 수 없으며, 다양한 영상효과를 발휘할 수 없다고 하는 문제점이 있었다. 상기 n은 2 이상의 정수를 나타낸다.
또, 수평방향의 양단으로 갈수록 배율이 커지도록 입력화상 데이터를 신장 처리하던 종래의 예에서는, 표시화상을 n등분한 각 영역을 수평방향의 양단으로 갈수록 배율이 커지도록 확대 표시하는 것뿐으로, 표시화상을 n등분한 각 영역에 대해 임의의 배율로 수평방향으로 확대 표시할 수 없으며, 다양한 영상효과를 발휘할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상술한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로, 표시화상을 n등분한 각 영역에 대해 임의의 배율로 수평방향으로 확대 표시할 수 있으며, 다양한 영상효과를 발휘할 수 있는 화상 확대 처리회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
예를 들면, 표시화상을 n등분한 각 영역의 배율이 양단으로 갈수록 커지도록 해서 파노라마 사진과 같은 영상을 표시하거나, 표시화상을 n등분한 각 영역의 배율이 양단으로 갈수록 작아지도록 해서 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 표시하는 등, 다양한 영상효과를 발휘할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 종횡비(Aspect Ratio)가 4:3인 노말화면을 종횡비가 16:9인 와이드 화면의 표시패널로 확대하여 표시하는 경우 등에 사용되는 것으로, 표시화상을 수평방향으로 확대하여 표시하기 위해서, 표본화되어 입력된 화상 데이터를 수평방향으로 신장 처리하는 화상확대 처리회로에 관한 것이다.
상기 표시패널로는 가령, PDP(Plasma Display Panel)가 있다.
제 1도는, 본 발명에 의한 화상확대 처리회로의 일실시예를 보인 블록도이다.
제 2도는, 제 1도 중의 비선형 확대율 제어부(20)의 구체예를 보인 블록도이다.
제 3도는, 제 2도 중의 영역 선택신호 생성부(30)의 구체예를 보인 블록도이다.
제 4도는, 종횡비 16:9의 표시화면을 설정 영역폭(w)으로 16등분하고, 중앙부 영역(7,8)의 확대율 파라미터(m)값을 동일한 값(m7)으로 설정하며, 그 밖의 영역(0∼6), (15∼9)의 확대율 파라미터(m)값을 중앙부에 대해 좌우대칭인 값(m0∼m6)으로 설정한 경우를 보인 설명도이다.
제 5도는, 제 4도에 있어서, 파노라마 사진과 같은 영상을 표시하기 위해, 표시화면의 중앙부인 영역(7,8)의 확대율 파라미터(m)값을 가장큰값(m7)(확대율(=256/m7)로 표시하면 도시한 바와 같이 가장 작은값이 됨)으로 하고, 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 작은값으로 하며, 좌우단의 영역(0,15)의 확대율 파라미터(m)의 값을 가장 작은값(m0)(확대율(=256/m0)로 표시하면 도시한 바와 같이 가장 큰값이 됨)으로 한 경우의 영역과 확대율의 관계를 보인 도면이다.
제 6도는, 제 4도에 있어서, 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 표시하기 위해서, 표시화면의 중앙부 영역(7,8)의 확대율 파라미터(m)값을 가장 작은값(m7)(확대율=256/m7)으로 표시하면 도시한 바와 같이 가장 큰값이 됨)으로 하고, 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 큰값으로 하며, 좌우단의 영역(0,15)의 확대율 파라미터(m)의 값을 가장 큰값(m0)(확대율=256/m0)으로 표시하면 도시한 바와 같이 가장 작은값이 됨)으로 한 경우의 영역과 확대율의 관계를 보인 도면이다.
본 발명은, 표시화상을 수평방향으로 확대해서 표시하기 위해, 표본화되어 입력된 화상 데이터를 수평방향으로 신장 처리하는 화상확대 처리회로에 있어서, 입력화상 데이터를 기억하는 화상 메모리와, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 계수기억부와, 표시화면을 n등분하기 위해 설정된 영역 폭(w)과 n개의 각 영역에 설정된 확대율을 바탕으로, 화상 메모리로부터 대응된 화상 데이터를 읽어내기 위한 인에이블 신호를 출력함과 동시에, 계수 기억부로부터 대응된 필름계수를 읽어내기 위한 계수선택 어드레스를 출력하는 비선형 확대율 제어부와, 계수 기억부에서 읽어낸 필터계수를 바탕으로 화상 메모리로부터 읽어낸 화상 데이터를 필터링하고, 수평방향으로 비선형 확대 처리된 화상데이터를 출력하는 필터를 구비해서 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기에서, w는 설정된 수치를 나타낸다.
상기 구성에 있어서, 비선형 확대율 제어부가 설정 영역폭(w)과 설정 확대율를 바탕으로 인에이블 신호 및 계수선택 어드레스를 출력함으로써, 화상 메모리로부터 대응된 화상 데이터를 읽어냄과 동시에 계수기억부로부터 대응된 필터계수가 읽어내진다. 그리고, 필터가 필터계수를 바탕으로 화상 데이터를 필터링하고, 수평방향으로 비선형 확대처리된 화상 데이터를 출력한다. 이때, 계수 기억부에서 읽어낸 필터계수는, 표기화면을 영역폭(w)으로 n등분하는 각 영역에 설정된 확대율에 대응하고 있으므로, n개의 각 영역에 대해서 임의의 배율로 수평방향으로 확대 표시할 수 있으며, 다양한 영상효과를 발휘할 수 있다. 예를 들면, 파노라마 사진과 같은 영상을 표시하거나, 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 표시할 수 있다.
계수기억부를, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 계수ROM과, 전송 개시신호를 바탕으로 계수ROM으로부터 필터계수를 읽어냄과 동시에, 계수기입 어드레스 및 R/W 선택신호를 출력하는 메모리 제어부와, 메모리 제어부에서 출력되는 R/W 선택신호를 바탕으로, 비선형 확대율 제어부에서 출력되는 계수선택 어드레스와 메모리 제어부에서 출력되는 계수를 계수기입 어드레스 중 한쪽을 선택해서 출력하는 셀렉터와, 메모리 제어부에서 출력되는 R/W선택신호가 W선택신호d;f 때에는 셀렉터에서 출력되는 계수기입 어드레스를 바탕으로 계수ROM으로부터 읽어낸 필터계수를 기억하고, 메모리 제어부에서 출력되는 R/W선택신호가 R선택신호일 때에는 셀렉터에서 출력되는 계수선택 어드레스를 바탕으로 필터계수가 읽어내는 계수RAM으로 구성된 경우에는, 표시화면을 영역폭(w)으로 n등분하는 각 영역의 확대율의 변경을 용이하게 할 수 있다.
상기 ROM은 Read Only Memory를 나타내고, 상기 R/W는 Read/ Write를 나타내며, 상기 RAM은 Random Access Memory를 나타낸다.
비선형 확대율 제어부를, 설정된 영역폭(w)를 바탕으로 n개의 영역을 차례로 선택하기 위한 영역 선택신호를 생성하는 영역 선택신호 생성부와, 이 영역 선택신호 생성부에서 생성한 영역 선택신호를 바탕으로 대응하는 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)를 선택해서 출력하는 제 1셀렉터와, 이 제 1셀렉터에서 선택된 확대율 파라미터(m)를 한쪽의 입력값으로 하는 n비트의 가산기와, n개의 영역 중 선택 개시영역에 설정된 확대율 파라미터(m)의 입력를 바탕으로 계수선택 어드레스의 시점을 연산하는 어드레스 오프셋 연산기와, 초기화 신호의 유무에 따라 어드레스 오프셋 연산기의 연산값과 가산기의 합데이터를 선택해서 출력하는 제 2셀렉터와, 이 제 2셀렉터의 출력값을 1표본화 주기분 지연시켜, 계수선택 어드레스로써 출력함과 동시에, 가산기의 다른쪽의 입력값으로 하는 제 1지연기와, 가산값의 곱셈신호와 초기화 신호의 논리합신호를 출력하는 논리합회로와, 이 논리합회로의 출력신호를 1표본화 주기분 지연시켜 화상 메모리의 인에이블 신호로써 출력하는 제 2지연기로 구성한 경우에는, 비선형 확대율 제어부의 구성을 간단하게 할 수 있다. 여기에서,m은 2n이하의 정수를 나타내고, 2n은 2의 n승을 나타내며, 2n/m이 확대율에 상당한다.
영역 선택신호 생성부를, 초기화 신호를 계수값 1로써 로드하는 로드단자(L1)를 구비함과 동시에, 도트클록을 계수하는 도트 카운터와, 이 도트 카운터의 계수값과 설정 영역폭(w)을 1배 또는 2배한 값을 비교해서 일치를 검출하고, 이 검출신호를 계수값 1로써 도트 카운터의 로드단자(L1)에 출력하는 일치 검출회로와, 초기화 신호로 리셋되어, 일치검출회로의 검출신호를 인에이블 신호로써 도트클록를 계수하고, 계수값을 영역 선택신호로써 출력하는 업/다운 카운터와, 이 업/다운 카운터의 계수값(K)이 0이 되었을 때에는 H레벨신호를 출력해서 업/다운 카운터를 업카운트 모드로 제어하고, 업/다운 카운터의 계수값(K)이 표시화면의 중앙부 영역에 대응되는 값으로 변화한 후의 일치검출회로의 검출신호를 바탕으로 업/다운 카운터를 다운카운트 모드로 제어하는 업/다운 제어부와, 초기상태에서는 설정 영역폭(w)을 비교값으로써 일치검출회로에 출력하고, 업/다운 카운터의 계수값(K)이 표시화면의 중앙부 영역에 대응하는 값으로 변화하였을 때에 설정 영역폭(w)을 2배한 값을 비교값으로 해서 일치검출회로에 출력하는 영역폭 제어부로 구성한 경우에는, 영역 선택신호 생성부의 구성을 간단하게 할 수 있다.
n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)를, 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 한 경우에는, 계수 기억부가 필요로 하는 메모리 용량을 작게함과 동시에, 비선형 확대율 제어부의 셀렉터의 구성을 간단하게 할 수 있다.
n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)를, 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에, 표시화면의 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 작은값으로 한 경우에는, 좌우단으로 갈수록 확대율이 커져서 파노라마 사진과 같은 영상을 비춰낼 수 있다.
n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)를, 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에, 표시화면의 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 큰값으로 한 경우에는, 좌우단으로 갈수록 확대율이 작아져서 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 비춰낼 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 이용해서 설명한다.
설명의 편의상, 입력화상 데이터를 8비트로 하고, 종횡비 16 :9의 표시화면을 설정된 영역폭(w)으로 16등분(n=16인 경우)으로 하며, 각 영역에 임의로 설정된 확대율 파라미터(m)를 제 4도에 도시한 바와 같이, 표시화면 좌단의 영역 0에서부터 중앙부의 영역 7까지를 m0에서 m7까지로 하고, 중앙부 영역(8)에서 우단의 영역(15)까지를 m7에서부터 m0까지로 하며, 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 한다. 확대율 파라미터(m)는 확대율에 관한 값으로, 256/m가 확대율에 상당한다. 즉, 확대율 파라미터 m0∼m7은 확대율 데이터에 관한 값이다.
제 1도에 있어서, 10은 표본화 주파수(Fs)로 표본화된 화상데이터를 입력하는 입력단자, 12는 입력화상 데이터를 기억하는 화상메모리의 일예로써 프레임 메모리이다. 이 프레임 메모리(12)는 FIFO(First-In First-Out)동작 가능한 기억소자, 즉, 선입 선출 동작이 가능한 기억소자로 구성되어 있다. 14는 상기 프레임 메모리(12)에서 읽어낸 화상 데이터를 필터링해서 비선형 확대된 화상 데이터를 출력단자(16)에 출력하는 필터, 18은 복수의 확대율에 대응된 필터계수를 미리 기억하는 계수기억부, 20은 비선형 확대율 제어부이다.
상기 계수 기억부(18)는 계수ROM(22), 메모리 제어부(24), 셀렉터(26) 및 계수 RAM(28)로 구성되어 있다.
상기 계수 ROM(22)에는 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억되어 있다.
상기 메모리 제어부(24)는, 전송 개시신호에 따라 미리 결정된 계수기입 어드레스(AD1), ROM어드레스(AD2) 및 R/W선택신호를 출력한다. 상기 전송 개시신호는, 예를 들면, 전원의 온(ON)에 따라 발생하는 신호, 또는 필터링 특성을 변경할 때에 발생하는 신호를 나타낸다.
상기 셀렉터(26)는, R/W선택신호가 W선택신호(예를 들면 H레벨신호)일 때에는 상기 메모리 제어부(24)에서 출력되는 계수기입 어드레스(AD1)를 선택해서 출력하고, R/W선택신호가 R선택신호(예를 들면 L레벨 신호)일 때에는, 상기 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)를 선택해서 출력한다.
상기 계수RAM(28)은, R/W선택 신호가 W선택신호일 때에는, 상기 셀렉터(26)로 선택된 계수기입 어드레스(AD1)를 바탕으로 상기 계수 ROM(22)로 읽어낸 필터계수를 기입하고, R/W선택신호가 R선택신호일 때에는, 상기 셀렉터(26)로 선택된 계수선택 어드레스(AD3)를 바탕으로 대응하는 필터계수를 읽어낸다.
상기 계수선택 어드레스(AD3)에 대해서는, 후술하는 제 2도의 회로설명 중에서 상세히 설명한다.
상기 비선형 확대율 제어부(20)는, 제 2도에 도시한 바와 같이, 영역 선택신호 생성부(30), 제 1셀렉터(32), n비트의 가산기(34), 어드레스 오프셋 연산기(36), 제 2셀렉터(38), 제 1지연기(40), 논리합회로(42) 및 제 2지연기(44)로 구성되어 있다.
상기 영역 선택신호 생성부(30)는, 설정된 영역폭(w)에 따라 16개의 영역을 차례로 선택하기 위한 영역 선택신호를 생성한다.
상기 제 1셀렉터(32)는 상기 영역 선택신호 생성부(30)에서 생성한 영역 선택신호에 따라 영역 0∼7, 8∼15에 설정된 확대율 파라미터(m0∼m7, m7∼m0)를 선택해서 출력한다.
상기 영역 선택신호 생성부(30)는, 구체적으로는, 제 3도에 도시한 바와 같이, 도트 카운터(46), 일치검출회로(48), 업/다운 카운터(50), 업/다운 제어부(52) 및 영역폭 제어부(54)로 구성되어 있다.
상기 도트 카운터(46)는 초기화 신호를 계수값 1로써 로드하는 로드단자(L1)를 갖고, CK단자로 입력하는 도트클록을 계수한다.
상기 일치검출회로(48)는 상기 도트 카운터(46)의 계수값과 상기 영역폭 제어부(54)에서 출력되는 비교값(설정 영역폭(w)을 1배 또는 2배한 값)을 비교해서 일치를 검출한다.
상기 업/다운 카운터(50)는, 초기화 신호로 리셋되어 상기 일치검출회로(48)의 검출신호를 인에이블 신호로써 도트클록을 계수하고, 계수값(K)을 영역 선택신호로써 출력한다.
상기 업/다운 제어부(52)는, 상기 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 0이 되었을 때에는, 상기 업/다운 카운터(50)에 H레벨 신호를 출력해서 상기 업/다운 카운터(50)를 업 카운트 모드로 제어하고, 상기 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 표시화면의 영역(6)에 대응하는 값에서부터 영역(7)에 대응하는 값으로 변화한 후의 상기 일치검출회로(48)의 검출신호에 따라, 상기 업/다운 카운터(50)로의 출력을 L레벨 신호로 변화시켜 상기 업/다운 카운터(50)를 다운카운트 모드로 제어한다.
상기 영역폭 제어부(54)는, 초기상태에서는 설정 영역폭(w)을 비교값으로 해서 상기 일치검출회로(48)에 출력하고, 상기 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 표시화면 영역(6)에 대응하는 값에서 영역(7)에 대응하는 값으로 변화하였을 때에 설정 영역폭(w)을 2배한 값을 비교값으로 해서 상기 일치검출회로(48)로 출력하며, 상기 업/다운 제어부(52)의 출력이 H레벨에서 L레벨로 변화하였을 때에 초기상태로 되돌아간다.
상기 가산기(34)는, 상기 제 1셀렉터(32)로 선택된 확대율 파라미터(m)(m0∼m7 중 하나)를 한쪽의 입력(B)으로 하고, 상기 제 2지연기(40)에서 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)를 다른쪽의 입력(A)으로 해서 가산한다.
상기 어드레스 오프셋 연산기(36)는, 16개의 영역 중 선택개시 영역(0)에 설정된 확대율 파라미터(m0)의 입력를 바탕으로 계수선택 어드레스(AD3)의 시점을 연산한다.
상기 제 2셀렉터(38)는, 초기화 신호에 의해 상기 어드레스 오프셋 연산기(36)의 연산값을 선택해서 출력하고, 초기화 신호가 없어진 후에는 상기 가산기(34)의 합출력(S)을 선택해서 출력한다.
상기 제 1지연기(40)는, 상기 제 2셀렉터(38)의 출력값을 1 표본화 주기분 지연시켜, 계수선택 어드레스(AD3)로써 상기 셀렉터(26)에 출력함과 동시에 상기 가산기(34)의 다른쪽의 입력(A)으로 해서 출력한다.
상기 논리합회로(42)는, 상기 가산기(34)의 곱셈신호(CO)와 초기화 신호의 논리합신호를 출력한다.
상기 제 2지연기(44)는, 상기 논리합회로(42)의 출력신호를 1 표본화 주기분 지연시켜, 인에이블 신호로써 상기 프레임 메모리(12) 및 필터(14)에 출력한다.
상기 어드레스 오프셋 연산기(36)의 연산은, 확대 파라미터(m0)의 하위 비트측에서부터 상위 비트측을 향해 각 비트를 참조해서, 최초로「1」이 되기까지 각 비트의 「0」을 「1」로 바꿈과 동시에 최초로 나온 「1」을 「0 」으로 바꾸며, 추가로 그 밖의 남은 비트를 전부 「0」으로 하는 연산에 상당한다. 예를 들면, m0=148(확대율 256/148≒1.73)을 8비트 표시하면 「10010100」으로 되므로, 이 각 비트에 대해 상술한 비트 교환에 의한 연산을 하면, 「00000011」(=16진수 표시로03h)이 되고, 이 「00000011」(=03h)이 영역0의 계수선택 어드레스(AD3)에 상당한다.
상기 필터(14)는, 상기 프레임 메모리(12)에서 읽어낸 화상 데이터를 차례로 1표본화주기(T)(T=1/Fs)분 지연시켜 출력하는 복수의 지연기(D1∼Dp)(p는 2이상의 정수로, 도시를 생략함)와, 상기 프레임 메모리(12)에서 읽어낸 화상 데이터에 상기 계수 RAM(28)에서 읽어낸 대응하는 필터계수를 곱해서 출력하는 승산기(乘算器)(A0)(도시생략)와, 복수의 지연기(D1∼Dp)의 각각으로부터 출력되는 화상데이터에 상기 계수RAM(28)으로부터 읽어낸 대응되는 필터계수를 곱하여 출력하는 승산기(A1∼Ap)(도시생략)와, 승산기(A0∼Ap)의 출력을 가산해서 출력화상 데이터로써 출력단자(16)에 출력하는 가산기(도시생략)로 구성되어 있다.
다음에, 제 1도∼제 3도의 작용을 제 4도∼제 5도를 병용해서 설명한다.
A:우선 제 3도, 제 4도를 이용해서, 제 2도의 영역 선택신호 생성부(30)에서 영역 선택신호가 출력되는 작용에 대해 설명한다.
(1) 제 3도에 있어서, 도트 카운터(46)는 초기화 신호를 바탕으로 계수값 1을 로드해서 도트클록을 계수한다.
일치검출회로(48)는 도트 카운터(46)의 계수값을 영역폭 제어부(54)에서 출력되는 비교값(이 비교값은, 초기상태에서는 설정된 영역폭(w)이 됨)과 비교하여, 일치하였을 때에 검출신호를 출력한다. 이 설정 영역폭(w)은, 1수평 라인의 유효수평 도트수(예를 들면 1920)를 분할 영역수(16)로 나눈 값(예를 들면 120)이다.
(2) 업/다운 카운터(50)는, 초기화 신호로 리셋되어 일치검출회로(48)의 검출신호를 인에이블 신호로써 도트클록을 계수하고, 계수값을 영역 선택신호로써 출력한다.
업/다운 제어부(52)는, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 0일 때(초기상태)에, 업/다운 카운터(50)로의 출력을 L레벨신호로부터 H레벨 신호로 변화하여 업/다운 카운터(50)를 업 카운트 모드로 제어하고, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 6(영역6에 대응)에서부터 7(영역 7에 대응)로 변화한 후의 최초의 일치검출회로(48)의 검출신호에 따라, 업/다운 카운터(50)로의 출력을 H레벨 신호에서 L레벨 신호로 변화하고 업/다운 카운터(50)를 다운 카운트 모드로 제어한다.
영역폭 제어부(54)는, 초기상태에서는, 설정 영역폭(w)을 비교값으로 해서, 일치검출회로(48)에 출력하고, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 6에서 7로 변화하였을 때에 설정 영역폭(w)을 2배한 값을 비교값으로 해서, 일치검출회로(48)에 출력하며, 업/다운 제어부(52)의 출력이 H레벨에서 L레벨로 변화하였을 때에 초기상태로 되돌아간다.
(3) 따라서, 도트 카운터(46)의 계수값이 설정 영역폭(w)(예를 들면 120)에 이르기까지는, 업/다운 카운터(50)의 계수값0(K=0)이 영역 선택신호로써 출력되고, 도트 카운터(46)의 계수값이 설정 영역폭(w)에 이를 때마다 일치검출회로(48)로부터 검출신호가 출력되어 업/다운 카운터(50)의 계수값을 +1하므로, 표시화면의 영역 0에서 영역 8까지에 대해서, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)은 0에서부터 7까지 변화한다.
그리고, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 6에서 7로 변화하였을 때에 일치검출회로(48)로의 비교값이 설정 영역폭(w)의 2배로 변화되고, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 6에서 7로 변화한 후의 최초의 일치검출회로(48)의 검출신호(출력하는 타이밍은 K가 7에서 8로 변화할 때임)로 업/다운 카운터(50)가 다운 카운트 모드로 변화됨과 동시에, 일치검출회로(48)로의 비교값이 초기상태의 설정 영역폭(w)으로 되돌아가므로, 표시화면의 영역 8에서부터 영역 15까지에 대해서는, 업/다운 카운터(50)의 계수값(K)이 7에서부터 0까지 변화한다.
B:다음에, 제 2도 및 제 5도를 이용해서 제 1도의 비선형 확대율 제어부(20)로부터 계수선택 어드레스(AD3) 및 인에이블 신호가 출력되는 작용에 대해 설명한다.
(1) 제 2도에 있어서, 제 1셀렉터(32)는, 영역 선택신호 생성부(30)에서 생성된 영역 선택신호를 바탕으로 16개의 영역 0∼7, 8∼15으로 설정된 확대율 파라미터(m0∼m7, m7∼m0)를 선택해서 출력한다.
파노라마 사진과 같은 영상을 비춰낼 때에는, 제 5도에 도시한 바와 같이, 표시화면의 중앙부 영역(7,8)인 m7을 가장 큰값(예를 들면 m7=237(확대율=256/m7≒1.08)으로 하고, 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에 좌우를 향해감에 따라서 차례로 작은값(예를 들면 m0=148(확대율=256/m0≒1.73)으로 한다.
(2) 어드레스 오프셋 연산기(36)는, 확대 파라미터(m0)의 하위 비트측으로부터 상위 비트측을 향해 각 비트를 참조해서, 최초로 「1」이 될 때까지 각 비트의 「0」을 「1」로 변환함과 동시에, 최초로 나온 「1」을 「0」으로 변환하고, 추가로 그 밖의 남은 비트를 전부 「0」으로 하는 연산에 상당한다. 이 때문에, m0=148(확대율256/148≒1.73)일 때에는, 8비트 표시가 「10010100」이 되므로, 이 각 비트에 대해 상술한 비트 변환에 의한 연산을 해서 「00000011」(=16진수표시로 03h)을 출력한다.
(3) 제 2셀렉터(38)는 초기화 신호에 의해 어드레스 오프셋 연산기(36)의 연산값(03h)을 선택해서 출력하고, 이 연산값(03h)이 제 1지연기(40)에서 1비트클록분(1표본화 주기분) 지연되어 가산기(34)의 A입력이 되고, 제 1셀렉터(32)에서 선택한 94h(m0=148의 16진수표시)가 가산기(34)의 B입력이 되므로, 가산기(34)는 97h를 합출력(S)으로써 출력한다.
그리고 초기화 신호가 없어지면(예를 들면 H레벨에서 L레벨로 변화함), 제 2셀렉터(38)는 가산기(34)의 합출력(S)의 97h를 선택해서 출력한다.
이 97h(합출력S)는, 초기화 신호가 없어진 후의 2번째 도트클록의 타이밍에서 계수선택 어드레스(AD3)로써 출력함과 동시에 가산기(34)의 A입력으로 되므로, 3번째의 도트클록의 타이밍에서는 ABh(97h+94h)가 계수선택 어드레스(AD3)로써 출력함과 동시에 가산기(34)의 A입력으로 된다.
마찬가지로 해서, 4번째의 도트클록의 타이밍에서는 3Fh(ABh+94h)가 계수선택 어드레스(AD3)로써 출력함과 동시에 가산기(34)의 A입력으로 된다. 이 4번째 도트클록의 타이밍에서는 가산기(34)의 CO단자에 H레벨신호가 나타나며, 제 2지연기(44)에서 1도트클록 지연되어 인에이블 신호로써 출력된다.
(4) 따라서, 제 1셀렉터(32)가 영역(0)에 설정된 확대율 파라미터(m0)를 선택해서 출력하고 있을 때에, 제 2셀렉터(38)에서 제 1지연기(40)를 통해 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)는, 도트클록마다 03h, 97h, ABh, 3Fh…로 변화되고, 계수기억부(18)의 셀렉터(26)를 통해 계수 RAM(28)에 독출 어드레스로써 입력된다. 동시에 가산기(34)의 CO단자에 H레벨신호가 나타낼 때마다, 1도트클록 지연된 타이밍으로 인에이블 신호가 프레임 메모리(12) 및 필터(14)에 입력된다.
마찬가지로 해서, 제 1셀렉터(32)가 영역 1∼7에 설정된 확대율 파라미터(m1∼m7)를 선택해서 출력하고 있는 때에는, 각 확대율 파라미터에 대해, 도트클록마다 변화되어 대응된 계수선택 어드레스(AD3)가 계수 RAM(28)에서 독출 어드레스로써 입력되고, 가산기(34)의 CO단자에 H레벨 신호가 나타날 때마다, 1도트클록 지연된 타이밍으로 인에이블 신호가 프레임 메모리(12) 및 필터(14)로 입력된다.
또, 제 1셀렉터(32)가 영역 8∼15에 설정된 확대율 파라미터 m7∼m0을 선택해서 출력하고 있을 때에도 마찬가지이다.
C:다음에, 제 5도를 이용해서 제 1도의 프레임 메모리(12) 및 필터(14)의 작용 및 표시영상에 대해 설명한다.
(1) 프레임 메모리(12)는, 표본화주파수(Fs)로 표본화되어 입력단자(10)에 입력된 영상 데이터를 1프레임분 기억한다.
그리고 이 프레임 메모리(12)에서 화상 데이터를 읽어낼 때에는, 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력된 인에이블 신호에 의해 화상 데이터를 갱신할지 유지할지가 결정되며, 읽어낸 영상데이터는 필터(14)로 입력된다. 즉, 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 인에이블 신호가 H레벨일 때에는, 1도트클록마다 새로운 1화소분의 화상 데이터가 읽어내져 필터(14)로 입력되고, 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 인에이블 신호가 L레벨일 때에는, 직전에 읽어낸 1화소분의 화상 데이터가 유지되어 필터(14)로 입력된다.
(2) 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)에 의해, 계수기억부(18)의 계수 RAM(28)에서 대응된 필터계수가, 읽어낸 필터(14) 내의 승산기(A0∼Ap)로 입력된다.
또 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 인에이블 신호는, 타이밍 제어용(예를 들면 타이밍 일치용)의 신호로써 필터(14) 내의 지연기(D1∼Dp)의 EN단자로 입력된다.
(3) 따라서, 필터(14)는, 계수기억부(18)의 계수 RAM(28)에서 읽어낸 필터계수에 의해, 프레임 메모리(12)에서 읽어낸 화상 데이터를 필터링하고, 비선형 확대된 영상 데이터를 출력단자(16)로 출력한다.
예를 들면, 비선형 확대율 제어부(20)에서 출력한 계수선택 어드레스(AD3)가 영역(0)(확대율 파라미터m0)에 대응하고 있을 때(03h, 97h, ABh, 3Fh…)에는 각 어드레스마다 대응된 필터계수가 필터(14)내의 복수의 승산기(A0∼Ap)로 입력되어 대응된 화상 데이터와의 곱셈이 행해져서, 결국 가산기로 가산되어 출력단자(16)로 출력된다.
마찬가지로 하여, 비선형 확대율 제어부(20)로부터 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)가 영역1(확대율 파라미터m1)에 대응하고 있을 때에는, 각 어드레스 마다에 대응된 필터계수가 필터(14)내의 복수의 승산기(A0∼Ap)로 입력하여 대응된 화상 데이터와의 곱셈이 행해져서, 결국 가산기로 사산되어 출력단자(16)로 출력된다.
비선형 확대율 제어부(20)에서 출력되는 계수선택 어드레스(AD3)가 영역 2∼7(확대율 파라미터 m1∼m7) 또는 영역 8∼15(확대율 파라미터 m7∼m0)에 대응하고 있을 때에도 마찬가지이다.
(4) 출력단자(16)로 출력되는 화상 데이터가 PDP와 같은 표시패널에 공급되면, 이 표시패널은 파노라마 사진과 같은 영상을 비춰낸다.
즉, 제 4도에 도시한 바와 같이, 종횡비가 16:9인 와이드 화면을 영역폭(w)으로 16등분하고, 제 5도에 도시한 바와 같이, 표시화면의 중앙부 영역(7,8)의 확대율 파라미터(m)의 값을 서로 같게 함과 동시에, 가장 큰값(m7=237, 확대율은 가장 작음(확대율=256/237≒1.08)으로 하고, 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에 좌우를 향함에 따라서 차례로 작은값으로 해서, 좌단과 우단 영역(0,15)의 확대율 파라미터(m)의 값을 서로 같게 함과 동시에, 가장 작은값(m0=148, 확대율은 가장 큰값(확대율=256/148≒1.73)으로 하면, 와이드 화면의 표시패널에서 파노라마 사진과 같은 영상을 풀모드로 비춰낼 수 있다.
상기 실시예에서는, 표시화면을 영역폭(w)으로 16등분하고, 확대율 파라미터(m)를 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에, 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 작은값으로 하며, 계수기억부가 필요로 하는 메모리 용량을 작게 함과 동시에, 비선형 확대율 제어부의 셀렉터의 구성을 간단히 하고, 추가로 표시패널에서 파노라마 사진과 같은 영상을 비춰낼 수 있도록했지만, 본 발명은 이것에 한정하는 것은 아니며, 표시화면을 영역폭(w)으로 n등분한 n개의 각 영역의 확대율 파라미터를 임의의 값으로 해서, 다양한 효과의 영상을 비춰낼 수 있도록 한 경우에 대해서도 이용할 수 있다.
예를 들면, 표시화면을 영역폭(w)으로 16등분하고, 제 6도에 도시한 바와 같이, 확대율 파라미터(m)를 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에, 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 큰값으로 한 경우에 대해서도 이용할 수 있다. 즉, 표시화면의 중앙부 영역(7,8)의 확대율 파라미터(m)의 값을 서로 같게 함과 동시에, 가장 작은값(m7=152, 확대율은 가장 큰값(확대율=256/m7≒1.68)으로 하고, 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 함과 동시에 좌우를 향함에 따라서 차례로 작은값으로 하며, 좌단과 우단의 영역(0,15)의 확대율 파라미터(m)의 값을 서로 같게 하고, 동시에 가장 큰값(m0=235, 확대율은 가장 작은값(확대율=256/m0≒1.09)으로 하면, 표시패널에서 어안 렌즈를 통한 것과 같은 영상을 풀 모드로 비춰낼 수 있다.
상기 실시예에서는, 영역 선택신호 생성부의 구성을 간단하게 하기 위해서, 영역 선택신호 생성부를 도트 카운터, 일치검출회로, 업/다운 카운터, 업/다운 제어부 및 영역폭 제어부로 구성했지만, 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니라, 설정된 영역폭(w)를 바탕으로 n개의 영역을 차례로 선택하기 위한 영역 선택신호를 생성하는 것이면 좋다.
상기 실시예에서는, 비선형 확대율 제어부의 구성을 간단하게 하기 위해서, 비선형 확대율 제어부를 영역 선택신호 생성부, 제 1셀렉터, n비트의 가산기, 어드레스 오프셋 연산기, 제 2셀렉터, 제 1지연기, 논리합회로 및 제 2지연기로 구성했지만, 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니라, 표시화면을 n등분하기 위해서 설정된 영역폭(w)과 n개의 각 영역에 설정된 확대율에 따라 화상 메모리로부터 대응된 화상 데이터를 읽어내기 위한 인에이블 신호를 출력함과 동시에, 계수기억부로부터 대응된 필터계수를 읽어내기 위한 계수선택 어드레스를 출력하는 것이면 좋다.
상기 실시예에서는, 표시화면을 영역폭(w)으로 n등분한 각 영역의 확대율의 변경을 용이하게 할 수 있도록 하기 위해서, 계수 기억부를, 계수 ROM, 메모리 제어부, 셀렉터 및 계수 RAM으로 구성했지만, 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니라, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 것이면 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 화상확대 처리회로는, 종횡비가 4:3인 노말화면을 종횡비가 16:9인 와이드 화면의 표시패널로 확대해서 표시하는 경우에 이용할 수 있다. 이 때, 표시화상을 수평방향으로 확대해서 표시하는 표시화상을 n등분한 각 영역에 대해 임의의 배율로 수평 방향으로 확대 표시할 수 있으므로, 다양한 영상효과를 발휘할 수 있다. 예를 들면, 표시화상을 n등분한 각 영역의 배율이 양단으로 갈수록 커지도록 해서 파노라마 사진과 같은 영상을 표시하거나, 표시화상을 N등분한 각 영역의 배율이 양단으로 갈수록 작아지도록 해서 어안렌즈를 통한 것과 같은 영상을 표시하는 것에 이용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 표시영상을 수평방향으로 확대해서 표시하기 위해서, 표본화되어 입력된 화상데이터를 수평방향으로 신장 처리하는 화상확대 처리회로에 있어서, 상기 입력화상 데이터를 기억하는 화상 메모리와, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 계수기억부와, 표시화면을 n등분(n은 2이상의 정수)하기 위해 설정된 영역폭(w)과 상기 n개의 각 영역에 설정된 확대율을 바탕으로, 상기 화상 메모리로부터 대응된 화상데이터를 읽어내기 위한 인에이블 신호를 출력함과 동시에, 상기 계수기억부에서 대응된 필터계수를 읽어내기 위한 계수선택 어드레스를 출력하는 비선형 확대율 제어부와, 상기 계수 기억부에서 읽어낸 필터계수에 따라 상기 화상 메모리로부터 읽어낸 화상 데이터를 필터링하고, 수평방향으로 비선형 확대 처리된 화상 데이터를 출력하는 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상확대 처리회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    계수기억부는, 복수의 확대율에 대응된 필터계수가 미리 기억된 계수 ROM(Read Only Memory)과, 전송 개시신호를 바탕으로 상기 계수ROM으로부터 필터계수를 읽어냄과 동시에, 계수기입 어드레스 및 R/W(Read/Write)선택신호를 출력하는 메모리 제어부와, 상기 메모리 제어부에서 출력되는 R/W선택신호를 바탕으로, 비선형 확대율 제어부에서 출력되는 계수선택 어드레스와 상기 메모리 제어부에서 출력되는 계수기입 어드레스의 한쪽을 선택해서 출력하는 셀렉터와, 상기 메모리 제어부에서 출력되는 R/W선택신호가 W선택신호일 때에는, 상기 셀렉터에서 출력되는 계수기입 어드레스를 바탕으로 상기 계수 ROM으로부터 읽어낸 필터계수를 기억하고, 상기 메모리 제어부에서 출력되는 R/W선택신호가 R선택신호일 때에는, 상기 셀렉터에서 출력되는 계수선택 어드레스를 바탕으로 필터계수가 읽어내지는 계수 RAM(Random Access Memory)로 이루어지는 화상확대 처리회로.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    비선형 확대율 제어부는, 설정된 영역폭(w)에 따라, n개(n은 2이상의 정수)의 영역을 차례로 선택하기 위한 영역 선택신호를 생성하는 영역 선택신호 생성부와, 이 영역 선택신호 생성부에서 생성된 영역 선택신호를 바탕으로 대응하는 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)(m은 2n이하의 정수를 나타내고, 2n은 2의 n승을 나타내며, 2n/m이 확대율에 상당함)를 선택해서 출력하는 제 1셀렉터와, 이 제 1셀렉터에서 선택된 확대율 파라미터(m)를 한쪽의 입력값으로 하는 n비트의 가산기와, 상기 n개의 영역 중 선택 개시영역에 설정된 확대율 파라미터(m)의 입력을 바탕으로 계수선택 어드레스의 시점을 연산하는 어드레스 오프셋 연산기와, 초기화신호의 유무에 따라 상기 어드레스 오프셋 연산기의 연산값과 상기 가산기의 합데이터를 선택해서 출력하는 제 2셀렉터와, 이 제 2셀렉터의 출력값을 1표본화 주기분 지연시켜, 계수선택 어드레스로써 출력함과 동시에, 상기 가산기의 다른쪽의 입력값으로하는 제 1지연기와, 상기 가산기의 곱셈신호와 상기 초기화 신호인 논리합 신호를 출력하는 논리합회로와, 이 논리합회로의 출력신호를 1표본화 주기분 지연시켜 화상 메모리의 인에이블 신호로써 출력하는 제 2지연기로 이루어지는 화상확대 처리회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    영역 선택신호 생성부는, 초기화 신호를 계수값 1로써 로드하는 로드단자(L1)를 구비함과 동시에, 도트클록을 계수하는 도트 카운터와, 이 도트 카운터의 계수값과 설정 영역폭(w)을 1배 또는 2배한 값을 비교해서 일치를 검출하고, 이 검출신호를 계수값 1로써 상기 도트 카운터의 로드단자(L1)에 출력하는 일치검출회로와, 상기 초기화 신호에서 리셋되어, 상기 일치검출회로의 검출신호를 인에이블 신호로써 상기 도트클록을 계수하고, 계수값을 영역 선택신호로써 출력하는 업/다운 카운터와, 이 업/다운 카운터의 계수값(K)이 0이 되었을 때에는 H레벨 신호를 출력해서 상기 업/다운 카운터를 업 카운트 모드로 제어하고, 상기 업/다운 카운터의 계수값(K)이 표시화면의 중앙부 영역에 대응되는 값으로 변화한 후의 상기 일치검출회로의 검출신호를 바탕으로 상기 업/다운 카운터를 다운 카운트 모드로 제어하는 업/다운 카운터 제어부와, 초기상태에서는 설정 영역폭(w)을 비교값으로써 상기 일치검출회로에 출력하고, 상기 업/다운 카운터의 계수값(K)이 표시화면의 중앙부 영역에 대응되는 값으로 변화하였을 때에 설정 영역폭(w)을 2배한 값을 비교값으로써 상기 일치검출회로에 출력하는 영역폭 제어부로 이루어지는 화상확대처리회로.
  5. 제 3항 또는 4항에 있어서,
    n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)는, 표시화면의 중앙부에 대해 좌우대칭인 값으로 이루어지는 화상확대 처리회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)는, 표시화면의 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 작은값으로 이루어지는 화상 확대 처리회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    n개의 영역에 설정된 확대율 파라미터(m)는, 표시화면의 중앙부로부터 좌우를 향해감에 따라서 차례로 큰값으로 이루어지는 화상확대 처리회로.
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