KR20020062261A

KR20020062261A - 저해상도 비디오 이미지용 OSD(On Screen Display) 방법

Info

Publication number: KR20020062261A
Application number: KR1020020037776A
Authority: KR
Inventors: 심건; 안병식
Original assignee: 심건; 안병식
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2002-07-25

Abstract

본 발명은 저해상도(resolution이 640X480 미만) 디스플레이(display)에 사용가능한 OSD(On Screen Display) 설계(방법)에 관한 것으로, 종래의 OSD를 저해상도의 디스플레이 시스템(Display system)에 사용할 경우 디스플레이 되는 문자 (character)가 원본 데이터(data) 전체를 마스킹(masking)하기 때문에 문자(charater)가 디스플레이(display)되는 영역에서는 비디오 이미지(video image)를 볼 수 없었으며, 원본 이미지가 마스크(mask)된 부분은 나중에 변조(조작)하기 쉬운 문제점이 있었다. 또한, 문자 주위의 문자테두리(border)를 없애면 원본 비디오 이미지를 많이 보관 할 수는 있으나, 화면의 문자(OSD)가 선명하게 보이지 않는다. 본 발명은 이런 문제점을 해결하면서도 저해상도 디스플레이에서 작은 폰트(font)(에:12X12 이하)를 사용하는 시스템에서 한 개 라인(line)에 보다 많은 문자(character)를 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 외부에서 입력되는 비디오신호에서 동기신호를 검출하는 동기검출부(Sync. Detect Block)와; 문자 폰트(Font) 이미지(image)를 저장하는 OSD 폰트 ROM(OSD Font ROM)과; 문자의 ASCII 코드(code)를 저장하는 OSD 문자 RAM(OSD character RAM)과; 호스트(host)로부터 OSD 관련 컨트롤(control) 신호를 주고받는 시스템 인터페이스부(system interface Block)와; 문자의 좌표를 시스템 인터페이스부에서 받아서 믹서 컨트롤부로 전달하는 컨트롤 레지스터부(control register Block)와; 문자를 화면상에 어떤 위치에 표시하며, 비디오 믹서부가 믹싱(mixing)할 시점을 컨트롤하는 믹서 컨트롤부(Mixer control block)와; 입력 비디오 이미지와 문자를 슈퍼임포우즈(superimpose)하는 비디오 믹서부(video mixer Block)로 구성되어, 문자테두리(border) 및 문자를 만들 때 현재 표시할 화면상의 dot는 이전에 입력된 직각방향의 2개의 문자 폰트 dot 데이터를 이용하거나 나중에 입력되는 직각방향의 2개의 문자 폰트 dot 데이터를 이용 하는 것을 특징으로 한다.

Description

저해상도 비디오 이미지용 OSD(On Screen Display) 방법{ OSD(On Screen Display) method for low resolution video image}

본 발명은 저해상도 디스플레이 시스템(display system, 예로 640X480 미만의 resolution을 갖는 시스템)에서 사용할 수 있는 OSD(On Screen Display)에 관한 것으로, 특히 보안(security)이 필요한 비디오 이미지(video image)에 적합한 8X8 정도의 작은 크기(size)의 폰트(font)를 한 개의 라인(line)에 많은 수(문자)를 디스플레이(display)할 수 있으며, 디스플레이 되는 문자 영역(character area)에 원본 비디오이미지(video image)에 대한 마스킹(masking)을 최소화하여 이후에도 비디오 이미지의 변조를 어렵게 하는 OSD(On Screen Display)에 관한 것이다. 종래의 설계에서는 저해상도에 표시되는 문자(character)는 작은 폰트(font)를 사용할 경우 도2에 도시한 것과 같이 문자 전체 및 문자테두리 전체를 마스킹(masking)하여 문자가 디스플레이 되는 영역에서는 원본의 비디오 이미지가 보이지 않는 현상이 발생하거나(문자가 슈퍼임포우즈된 부분은 나중에 변조하기 쉽다), 큰 폰트(font)를 이용하여 디스플레이 하는 경우는 한 개의 라인(line)에 표시할 수 있는 문자수가 적게 되는 현상이 나타난다. 문자테두리(border)를 없애면 원본 비디오 이미지를 충실히 나타낼 수는 있지만, 문자가 선명하게 보이지 않아 판독하기 힘들게 된다. 도1은 현재 널리 사용되고 있는 8X8 폰트(font)의 모형도(ㄱ)) 및 슈퍼임포우즈(superimpose)의 기본 블록도(ㄴ))를 나타내고 있다. 도4는 종래의 비디오 믹서(video mixer) 예시도로 글자폰트(dot) data 저장부(9개 플립플롭(408-416)으로 구성)와; 한 개 비디오 출력부(한 개의 먹스(400)로 구성)와; 문자테두리 감지 신호부(7개의 OR 게이트(400-407)로 구성)로 구성되어 있는 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

일반적인 OSD(슈퍼임포우즈(superimpose)) 블록은 도1의 슈퍼임포우즈(superimpose)의 기본 블록도(ㄴ)에 나타낸 것처럼, 비디오스위치(100), 캐릭터 제너레이터부(103), 휘도레벨(101) 및 동기분리부(102)로 구성되며, 영상신호(콤포지트 비디오 입력신호)와 캐릭터 제너레이터부(103)와의 동기를 취하기 위해, 콤포지트(composite) 비디오 입력신호에서 동기신호(Hsync, Vsync)를 빼서, 이것을 캐릭터제너레이터부(103)에 부가함으로써 영상신호와 동기가 잡힌 문자신호를 발생시키고, 비디오스위치(100)를 문자신호가 있는 곳만 휘도레벨(DC성분)로 변환하도록 하면 문자(character)등을 영상신호와 함께 화면에 표시할 수 있다.

도4의 종래의 비디오 믹서(video mixer)예시도와 같이, 3개의 라인(line) 폰트(font)이미지(A, B, C)는 각 레지스터(플립플롭, 408 - 416)에 저장된다. 이때 표시할 폰트(font)의 dot는 주위(사방 8개 dot, 즉 레지스터의 값)의 8개 문자폰트의 dot(레지스터 값)중 한 개라도 "1"(문자폰트가 표시될 dot로 값이 "1")이라면 guide_on 신호가 "1"로 되어, 현재 표시할 문자 폰트의 dot가 "1"(문자표시)이면 먹스(400)의 선택신호(SEL[1:0})가 "10(2)"가 되어 문자폰트인 black이 비디오 믹서부에서 출력되며, 현재 표시할 문자 폰트의 dot가 "0"(문자표시 안함)이라면 먹스(400)의 선택신호(SEL[1:0])가 "01(1)"이 되어 guide(예로 black의 보색인white)의 색이 비디오 믹서부에서 출력된다. 또한, 표시할 폰트(font)의 dot 주위의 8개 문자폰트의 dot(레지스터 값)가 모두 "0"(문자표시 안함)이라면 guide_on 신호가 "0"으로 되는데, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "1"(문자표시 함)이라면 먹스(400)의 선택신호(SEL[1:0])가 "10(2)"가 되어 문자폰트인 black이 비디오 믹서부에서 출력되며, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "0"(문자표시 안함)이라면 먹스(400)의 선택신호(SEL[1:0])가 "00(0)"이 되어 문자 및 문자테두리(border) 표시와 관련 없이 원본의 비디오 이미지(video 신호)를 출력하게 한다.(도3 종래의 문자 및 문자테두리 생성 예시도 참조) 이상과 같이 화면에 문자를 표시하면 도2 종래의 OSD를 채용한 경우 디스플레이 되는 모형도 및 도9의 기존의 OSD와 같이 문자가 표시되는 영역 및 문자테두리(border)에서는 윈본 비디오 이미지가 보이지 않는 현상이 나타나는 데, 원본 이미지가 마스크(mask)된 부분은 나중에 변조(조작)하기 쉬운 문제점등이 생긴다.

상기에서와 같이 종래 저해상도(resolution이 640X480 미만) 디스플레이(display)에 사용 가능한 OSD(On Screen Display)에 있어서는 원본 비디오 이미지(video image)를 문자(character)와 믹싱(mixing)하는 경우, 원본 이미지에 많은 변형이 발생되는 현상이 발생하며, 문자가 표시되는 영역에 원본 비디오 이미지가 보이게 하기 위해서는 TV의 예(18X12 폰트)에서처럼 큰 폰트의 문자를 사용하여야 하는데, 이 경우 한 화면에 들어가는 문자의 수가 적어지며, 문자를 표시하기 위하여 많은 원본 비디오 이미지가 마스킹(masking) 된 부분은 이후 변조될위험성이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 문자테두리(border) 및 문자를 만들 때 현재 표시할 화면상의 문자 dot는 이전에 입력된 직각방향의 2개의 문자 폰트의 dot 데이터를 이용하거나, 나중에 입력되는 직각방향의 2개의 문자 폰트의 dot 데이터를 이용하여, 표시될 문자테두리(border, masking부분)의 영역을 최소한도로 줄여서, 보다 원본 비디오 이미지(video image)가 변형되지 않게 함과 동시에 적은 크기(size)로 표시된 문자(character)도 판독하기 쉽게 한다.

또한, 원본 비디오 이미지의 변형을 최소한으로 억제하여 나중에 마스킹(masking)된 부분의 변조를 어렵게 하는 데 그 목적이 있다.

도1은 현재 사용중인 슈퍼임포우즈(superimpose) Block도 및 8X8 폰트(font)모형도.

도2는 종래의 OSD를 채용한 경우 화면에 디스플레이 되는 모형도..

도3은 종래의 문자 및 문자테두리(border) 생성 예시도.

도4는 종래의 비디오 믹서(video mixer) 예시도.

도5는 본 발명의 OSD의 블록 다이어그램(block diagram).

도6은 본 발명의 OSD를 채용한 경우 화면에 디스플레이 되는 모형도.

도7은 본 발명의 문자 및 문자테두리(border) 생성 예시도.

도8은 본 발명의 비디오 믹서(video mixer) 예시도

도9는 본 발명의 컨트롤 레지스터(control register)부 값에 따라 화면에 표시되는 문자 예시도.

도10은 본 발명의 문자 및 문자테두리(border) 생성 4가지 방법 예시도

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 〉

100 : 비디오 스위치 101 : 휘도 레벨

102 : 동기분리부 103 : 문자(캐릭터) 제너레이터부

400 : 먹스(MUX)

401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 : OR 게이트(gate)

408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 : 레지스터(디 플립플롭(D-Flip Flop))

500 : 동기검출부(Sync. Detect Block)

501 : OSD 폰트 ROM(OSD Font ROM)

502 : 믹서 컨트롤부(Mixer control block)

503 : OSD 문자 RAM(OSD character RAM)

504 : 컨트롤 레지스터부(control register Block)

505 : 비디오 믹서부(video mixer Block)

506 : 시스템 인터페이스부(system interface Block)

800 : 먹스(MUX) 801 : OR 게이트(gate)

802, 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810 : 레지스터(디 플립플롭(D-Flip Flop))

*먹스(MUX, 400 및 800)의 동작은 다음과 같다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 도5의 본 발명의 OSD의 블록 다이어그램(block diagram)과 도7의 본 발명의 문자 및 문자테두리(border)생성 예시도 및 도8의 본 발명의 비디오 믹서(video mixer) 예시도와 같이 외부에서 입력되는 비디오의 동기신호를 검출하는 동기검출부(500, Sync. Detect Block)와; 문자 폰트(Font) 이미지(image)를 저장하는 OSD 폰트 ROM(501, OSD Font ROM)과; 문자의 ASCII 코드(code)를 저장하는 OSD 문자 RAM(503, OSD character RAM)과; 호스트(host)로부터 OSD 관련 컨트롤(control) 신호를 주고받는 시스템 인터페이스부(506, system interface Block)와; 문자의 좌표를 시스템 인터페이스부(506)에서 받아서 믹서 컨트롤부(502)로 전달하는 컨트롤 레지스터부(504,control register Block)와; 문자를 화면상에 어떤 위치에 표시하며, 비디오 믹서부(505)가 믹싱(mixing)할 시점을 컨트롤하는 믹서 컨트롤부(502, Mixer control block)와; 입력 비디오 이미지와 문자를 슈퍼임포우즈(superimpose)하는 비디오 믹서부(505, video mixer Block)로 구성된다.

비디오 믹서부(505)는 9개의 저장 소자인 플립플롭(802-810)으로 구성된 문자폰트(dot) data 저장부와; 한 개의 먹스(800)로 구성된 비디오 출력부와; 한개의 OR 게이트(801)로 구성된 문자테두리 감지 신호부로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 동작 과정 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

도5, 도6, 도7, 도8, 도9, 도10에 도시한 바와 같이, 외부에서 입력되는 비디오에 포함된 동기신호(수직동기와 수평동기신호)는 동기검출부(500, Sync. Detect Block)에서 검출하여 믹서 컨트롤부(502, Mixer control block)와 비디오 믹서부(505, video mixer Block)의 컨트롤 신호로 제공하여, 비디오 이미지와 문자와의 슈퍼임포우즈(superimpose) 시 동기를 맞출 수 있도록 한다. OSD 폰트 ROM(501, OSD Font ROM)은 원본 비디오 이미지와 믹싱(mixing)되는 문자 폰트(Font) 이미지(image)를 저장하는데 OSD 문자 RAM(503, OSD character RAM)에서 호출된 문자폰트 이미지를 믹서 컨트롤부(502, Mixer control block)로 전달한다. OSD 문자 RAM(503, OSD character RAM)은 화면에 나타내고자 하는 문자(character) 정보를 시스템 인터페이스부(506, system interface Block)에서 받아 문자에 대한 ASCII 코드(code)로 저장한다. 컨트롤 레지스터부(504, controlregister Block)는 화면상에 표시될 글자의 좌표 등을 시스템 인터페이스부(506)에서 받아 저장한 후, 믹서 컨트롤부(502)로 전달한다. 믹서 컨트롤부(502, Mixer control block)는 컨트롤 레지스터부(504)로부터 받은 좌표와 동기검출부(500)에서 들어오는 동기신호를 기초로 하여 화면상의 어느 위치에 문자(character)를 표시 할 것인가를 결정하고, 비디오 믹서부(505)가 믹싱(mixing) 할 시점을 조절(control)한다. 시스템 인터페이스부(506, system interface Block)는 호스트(host)로부터 OSD 블록(block) 전체를 컨트롤(cuntro1)하는 정보(chip select신호(#CS), 어드레스 신호(ADDR), 데이터 신호(DATA) 등)를 받는다. 비디오 믹서부(505, video mixer Block)는 실제로 원본 비디오 이미지와 문자(character)를 믹싱(mixing)하고, 그 출력을 출력(화면에 출력하게 됨)하는 블록(block)으로, 도8 본 발명의 비디오 믹서(video mixer) 예시도를 바탕으로 설명하면 다음과 같다.

입력된 3개 라인(line)의 폰트(font) 이미지(A, B, C)는 각 레지스터(플립플롭, 802 - 810)에 저장된다. 이때 화면에 표시할 dot는 먼저 입력된 직각방향의 2개의 문자폰트(font)의 dot(도7에서의 2번과 4번 dot)중 하나라도 "1"(문자폰트가 표시될 dot로 값이 "1")이라면 guide_on 신호가 "1"로 되어, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "1"(글자표시)이면 먹스(800)의 선택신호(SEL[1:0})가 "10(2)"가 되어 문자폰트의 dot인 black이 비디오 믹서부(505)에서 출력되며, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "0"(문자 표시 안함)이라면 먹스(800)의 선택신호(SEL[1:0])가 "01(1)"이 되어 guide(예로 black의 보색인 white)의 색(dot에 관한 색)이 비디오믹서부(505)에서 출력된다. 또한, 먼저 입력된 직각방향의 2개의 문자폰트(font)의 dot(도7에서의 2번과 4번 dot)가 모두 "0"(문자 표시 안함)이라면 guide_on 신호가 "0"으로 되는데, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "1"(문자 표시함)이라면 먹스(800)의 선택신호(SEL[1:0])가 "10(2)"가 되어 문자폰트의 dot인 black이 비디오 믹서부(505)에서 출력되며, 현재 표시할 문자폰트의 dot가 "0"(문자표시 안함)이라면 먹스(800)의 선택신호(SEL[1:0])가 "00(0)"이 되어 문자 및 문자테두리(border) 표시와 관련 없으므로 원본의 비디오 이미지(video 신호)가 비디오 믹서부(505)에서 출력된다.

이상과 같이 화면에 문자를 표시하면 표시되는 문자테두리(border)의 영역을 최소화해서 작은 폰트(font)라도 식별 가능하게 표시할 수 있으며, 원본 비디오 이미지가 보이지 않는 마스크(mask)된 부분을 최소화하여 나중에 변조(조작)하기 어렵게 한다. 여기서는 표시될 문자(character)의 색을 검정으로 하고 문자식별을 용이하게 하기 위하여 문자테두리(border)의 색은 흰색을 사용하였다. 표시될 문자를 컬러(color)로 표시할 경우는 문자테두리(border)를 색을 보색으로 하면 문자를 쉽게 판독할 수 있다. 또한, 상기와 같이 본 발명의 설명은 먼저 입력된 직각 방향의 2개의 문자 폰트의 dot 데이터를 이용하였으나, 도10과 같이 4개중의 어느 하나를 이용해도 같은 동작으로 거의 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 저해상도 비디오 이미지용 OSD(On Screen Display) 방법의 사용으로 간단하면서도 원본 비디오 이미지에 대한 변형을 최소화하면서 원본 비디오 이미지(video image)위에 작은 폰트(font)의 문자(character)를 한 개 라인(line)에 보다 많이 디스플레이 할 수 있으며, 마스킹(masking, 문자테두리) 한 영역을 최소한으로 하여 이후 문자(character)가 들어간 부분의 변조를 어렵게 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

문자테두리(border) 및 문자를 원본 비디오 이미지(video image)와 슈퍼임포우즈(superimpose, 혹은 믹싱)할 때, 현재 표시할 화면상의 dot는 이전에 입력된 직각방향의 2개의 문자폰트의 dot 데이터를 이용하거나, 나중에 입력되는 직각방향의 2개의 문자폰트의 dot 데이터를 이용하여(도10의 4가지 경우처럼), 문자테두리(border) 및 문자 그리고 비디오 이미지의 dot를 선택적으로 출력하는 저해상도 비디오 이미지용 OSD(On Screen Display) 방법.