KR20030060617A - 가변 구조 포맷변환 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포맷 변환부의 구조를 가변적으로 설계하여 필요한 하드웨어를 절반으로 줄이고 또한 영상 데이터를 줄이는 경우에도 별도로 메모리에 저장하지 않고 바로 처리하게 함으로써 필요한 메모리의 양을 대폭 줄일 수 있는 방법으로, 외부에서 입력되는 영상의 포맷 정보와 출력되는 영상의 포맷 정보를 받아서 이 정보로부터 포맷 변환의 구조를 결정하여 필요한 데이터의 흐름을 조정하는 신호를 발생하는 신호 발생 단계와, 상기 발생된 신호를 이용하여 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환에 필요한 클럭과 메모리 제어용 클럭을 제공하는 클럭 제공 단계와, 상기 제공되는 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환 클럭을 이용하여 입력 영상과 출력 영상의 크기에 따라서 수직 포맷 변환에 따른 수직라인 수를 변화시키고 수평 포맷 변환에 따른 수평 화소 수를 변화시켜서 디스플레이부로 출력하는 출력 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

Description

가변 구조 포맷변환 장치 및 방법{apparatus and method for format conversion of variable structure}
본 발명은 디지털 티브이의 영상처리 장치에 사용되는 포맷 변환에 관한 것으로, 특히 입력 영상 및 출력 영상의 크기에 따라서 포맷 변환 장치의 구조를 가변적으로 설계 가능한 포맷 변환장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 티브이의 도입과 다양한 디스플레이 장치의 발달로 인하여 기존 아날로그 방식의 티브이에 비해서 보다 다양한 종류의 영상들이 입력되고 또한 출력될 수 있게 되었다.
디지털 티브이의 도입으로 인하여 1920 x 1080 비월 주사 포맷, 1280 x 720 순차 주사 포맷 등의 MPEG 압축된 고화질 영상(high definition)을 처리해야 하며, 또한 매우 다양한 종류의 표준 화질(standard definition) 영상도 처리할 수 있어야 한다.
또한 기존의 NTSC(720 x 480 비월 주사 포맷)나 PAL(720 x 576 비월 주사 포맷)등의 아날로그 영상 신호도 처리하여야 하며, 고급형 티브이에서는 VGA, SVGA, XGA, SXGA, UXGA 등의 다양한 크기의 PC 신호도 처리를 할 수 있어야 한다.
그리고 PDP(Plasma Display Panel)를 필두로 하여 LCD 티브이, LCD 프로젝션 티브이, DLP(Digital Light Processor) 프로젝션 티브이 등의 다양한 디스플레이 장치가 소개되고 있으며, 각각의 디스플레이 장치 별로 경쟁력으로 대화면의 영상을 추구하고 있다.
이로 인하여 디스플레이 포맷 또한 다양한 크기를 요구하고 있다.
이와 같이 다양한 종류와 크기의 입력 영상을 다른 크기의 출력영상으로 변환하기 위해서는 포맷 변환장치가 필수적으로 사용되게 되며, 기존에 흔히 사용되어오던 간단한 방식의 포맷 변환 장치로는 효과적인 하드웨어를 구성할 수 없는 단점이 존재한다.
기존의 NTSC 방송시대에서는 다양한 디스플레이 장치가 사용되더라도 대부분이 입력 영상의 해상도보다 디스플레이 장치의 해상도가 크기 때문에 복잡한 포맷 변환장치가 요구되지 않는다.
그리고 NTSC 입력 영상을 확장시킬 경우에는 입력되는 영상을 일단 메모리에 저장한 후 영상 데이터를 읽어 내면서 디스플레이 크기로 확장하여 디스플레이 장치에 전달하게 되었다.
그러나 입력 영상이 다양해짐에 따라서 종래의 포맷 변환장치로 처리하기에는 여러 가지 문제가 발생할 수 있다.
종래의 포맷 변환 장치들은 도 1과 같이 영상의 크기를 줄이는 경우 일단 입력되는 영상 이미지를 제 1 포맷 변환부(10)에서 입력받고 그 결과를 저장부(20)인 메모리나 버퍼에 일단 저장한다. 그리고 상기 저장된 영상은 필요한 시점에 읽어내어 제 2 포맷 변환부(10)를 이용하여 해당 영상의 크기로 변환하며 디스플레이 하게 된다.
또한 영상의 크기를 늘리는 경우에는 앞서 NTSC의 경우에서 설명한 바와 같이 입력되는 영상을 먼저 메모리에 저장한 후에 필요한 시점에 읽어내어 영상을 확대시키면서 출력시키게 되며 이를 위해서 별도의 포맷 변환부를 사용하게 된다.
이와 같이 종래의 포맷 변환 방식에서는 입출력 영상이 다양해짐에 따라서 포맷 변환부를 중복으로 사용하여야 하며 이로 인해서 많은 양의 하드웨어가 필요한 단점이 존재한다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 포맷 변환부의 구조를 가변적으로 설계하여 필요한 하드웨어를 절반으로 줄이고 또한 영상 데이터를 줄이는 경우에도 별도로 메모리에 저장하지 않고 바로 처리하게 함으로써, 사용하는 메모리의 양을 줄일 수 있는 가변 구조 포맷변환 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 포맷 변환 장치를 나타낸 도면
도 2 는 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환 장치를 나타낸 도면
도 3a 내지 도 3e 는 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환장치에서 외부 영상 입력시의 동작을 나타낸 도면
도 4a 내지 도 4d 는 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환장치에서 MPEG 영상 처리시의 동작을 나타낸 도면
도 5 는 본 발명에 따른 배속처리 기능의 포맷 변환장치를 나타낸 도면
도 6a 내지 도 6c 는 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환장치에서 이용되는 메모리의 형식을 나타낸 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 모드 발생부50 : 클럭 발생부
60 : 수직 포맷 변환부70 : 수평 포맷 변환부
80, 80', 80" : 먹스 90 : 순차적 읽기 제어부
100 : 비디오 디코더110 : 쓰기 제어부
120 : 읽기 제어부130 : 메모리
140 : 쓰기 인터페이스150 : 읽기 인터페이스
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환 장치의 특징은 외부에서 입력되는 영상의 포맷 정보와 출력되는 영상의 포맷 정보를 받아서 이 정보로부터 포맷 변환의 구조를 결정하여 필요한 데이터의 흐름을 조정하는 신호를 발생하는 모드 발생부와, 입력클럭 및 디스플레이 클럭 또는 안정적으로 정의된 클럭을 입력받고 상기 모드 발생부에서 제공하는 정보를 이용하여 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환에 필요한 클럭과 메모리 제어용 클럭을 제공하는 클럭 발생부와, 외부에서 입력되는 영상의 수직 방향 해상도를 변환시키는 수직포맷 변환부와, 외부에서 입력되는 영상의 수평 방향 해상도를 변환시키는 수평포맷 변환부와, 상기 모드 발생부에서 발생되는 제어신호를 이용하여 수직 포맷 변환부 및 수평 포맷 변환부에 필요한 영상 데이터를 선택하여 제공하는 다수 개의 먹스부와, 상기 수직포맷 변환부와 수평포맷 변환부에서 포맷 변환된 결과를 메모리에 저장하는 데에 필요한 처리를 가하고 필요한 인터페이스를 담당하고 있는 쓰기 제어부와, 상기 수직포맷 변환부와 수평포맷 변환부에서 포맷 변환에 필요한 영상 데이터를 메모리에서 읽어 내어 적절한 포맷 변환부에 인가하여 주는 역할을 담당하는 읽기 제어부를 포함하여 구성되는데 있다.
이때, 외부에서 입력되는 영상 데이터나 순차적 읽기 제어부에서 제공하는 영상 데이터를 수직 포맷 변환부나 수평 포맷 변환부에게 제공하는 제 2 먹스부를 더 포함하여 구성되는데 다른 특징이 있다.
이때, 상기 읽기 제어부에서 읽어들인 영상데이터가 MPEG로 부호화된 영상인 경우, MPEG 처리된 영상을 복원해 내는 비디오 디코더부와, 상기 비디오 디코더에서 복원된 MPEG 영상을 라인 단위로 읽어 내어 수직포맷 변환부 및 수평 포맷 변환부에 제공하는 순차식 읽기 제어부를 더 포함하여 구성되는데 또 다른 특징이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환 방법의 특징은 외부에서 입력되는 영상의 포맷 정보와 출력되는 영상의 포맷 정보를 받아서 이 정보로부터 포맷 변환의 구조를 결정하여 필요한 데이터의 흐름을 조정하는 신호를 발생하는 신호 발생 단계와, 상기 발생된 신호를 이용하여 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환에 필요한 클럭과 메모리 제어용 클럭을 제공하는 클럭 제공 단계와, 상기 제공되는 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환 클럭을 이용하여 입력 영상과 출력 영상의 크기에 따라서 수직 포맷 변환에 따른 수직라인 수를 변화시키고 수평 포맷 변환에 따른 수평 화소 수를 변화시켜서 디스플레이부로 출력하는 출력 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
발명의 특징에 따른 작용은 입력되는 영상과 출력되는 영상의 크기의 비가 임의로 변할 수 있는 범용 포맷 변환 장치를 구성함에 있어서, 필요한 메모리의 양을 최소화하면서 하나의 포맷 변환 장치를 이용하여 영상의 축소와 확대를 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 은 본 발명에 따른 포맷 변환장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 보면, 모드 발생부(mode generator)(40)는 입력되는 영상의 크기 정보와 출력되는 영상의 크기 정보를 입력받아서 포맷 변환의 동작 모드를 결정하고 수직 포맷 변환부(60) 및 수평 포맷 변환부(70) 및 쓰기 제어부(110)에 제공되는 클럭을 선택하는 역할을 수행한다.
또한 수직 포맷 변환부(60)와 수평 포맷 변환부(70)의 앞에 위치한 먹스(80)를 조정하여 적절한 영상이 상기 수직 포맷 변환부(60)와 수평 포맷 변환부(70)에 입력되도록 조정하는 역할을 수행한다.
클럭 발생부(clock generator)(50)는 상기 모드 발생부(40)의 신호에 의해서 수직 포맷 변환부(60) 및 수평 포맷 변환부(70) 및 쓰기 제어부(110)에 필요한 클럭을 제공해 주는 역할을 수행한다.
이때, 포맷 변환은 MPEG 부호화된 영상을 처리하는 경우와 NTSC나 PC 등의 외부 입력 영상 처리시에 다르게 동작하는데 외부 입력 영상 처리시에는 일반적으로 4 가지 종류의 클럭을 필요로 한다.
즉, 외부 입력 영상과 같이 인가되는 입력 클럭과 디스플레이에 필요한 디스플레이 클럭이 기본적으로 필요하며, 이 두 가지의 클럭을 적절히 사용하여 수직 포맷 변환부용 클럭과 수평 포맷 변환부용 클럭을 생성하게 된다.
수직 포맷 변환부(60)와 수평 포맷 변환부(70)에 인가되는 두 개의 클럭은 입력 영상과 출력 영상의 크기에 따라서 달라지게 되며, 표 1과 같은 클럭을 출력하게 된다.
수직 포맷 변환비 수평 포맷 변환비 수직 포맷 변환부용 클럭 수평 포맷 변환부용 클럭
확대 혹은 등배 확대 혹은 등배 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
축소 축소 입력 클럭 입력 클럭
축소 확대 혹은 등배 입력 클럭 디스플레이 클럭
확대 혹은 등배 축소 디스플레이 클럭 입력 클럭
그러나 MPEG 부호화된 영상을 처리할 경우에는 외부 영상 처리 때와 약간 다른 클럭이 필요하다.
MPEG 부호화된 영상을 복원하는 경우 사용하는 클럭은 일반적으로 입력 클럭이나 디스플레이 클럭같이 입력이나 출력 영상의 해상도에 따라서 변화되는 클럭을사용하지 않고 항상 안정적인 클럭을 사용한다.
그러므로 이러한 경우에는 수직 포맷 변환부(60)와 수평 포맷 변환부(70)는 디스플레이 클럭을 변형하여 필요한 포맷 변환을 수행하게 된다.
즉, MPEG 부호화된 영상을 처리할 경우에는 디스플레이의 크기와 매우 밀접한 관계를 가지며 디스플레이 크기가 작을 경우에는 포맷 변환에 필요한 클럭을 확보하기 위해서 디스플레이 클럭을 정수 배로 증가시켜서 사용하기도 한다.
다음 표 2와 표 3에 1920 x 1080 비월 주사방식의 고화질 디스플레이와 720 x 480 순차 주사방식의 표준 화질 디스플레이 시에 사용하는 클럭을 나타내었다.
수직 포맷 변환비 수평 포맷 변환비 수직 포맷 변환부용 클럭 수평 포맷 변환부용 클럭
확대 혹은 절반 이하 축소 확대 혹은 절반 이하 축소 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
절반 이상 축소 절반 이상 축소 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
절반 이상 축소 확대 혹은 절반 이하 축소 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
확대 혹은 절반 이하 축소 절반 이상 축소 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
수직 포맷 변환비 수평 포맷 변환비 수직 포맷 변환부용 클럭 수평 포맷 변환부용 클럭
확대 혹은 절반 이하 축소 확대 혹은 절반 이하 축소 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
절반 이상 축소 절반 이상 축소 N x 디스플레이 클럭 N x 디스플레이 클럭
절반 이상 축소 확대 혹은 절반 이하 축소 N x 디스플레이 클럭 디스플레이 클럭
확대 혹은 절반 이하 축소 절반 이상 축소 디스플레이 클럭 N x 디스플레이 클럭
이때, 수직 포맷변환부(60)와 수평 포맷변환부(70)는 외부 영상 신호 처리에 있어서 비교적 간단히 구성할 수 있으며, 도 3a 내지 도 3d와 같이 4 가지의 모드로 동작하며 수직 포맷변화부(60) 및 수평 포맷변환부(70) 내에 위치한 다수개의먹스를 제어함으로써 이루어진다.
출력 영상의 크기가 입력영상의 크기보다 같거나 클 경우는 도 3a의 모드로 동작한다.
이 경우는 입력되는 영상이 바로 메모리(130)로 저장된 다음 수직 포맷변환부(60)에서 수직라인 수를 증가시키고 수평 포맷변환부(70)에서 수평 화소 수를 증가시켜서 디스플레이부로 출력된다.
출력 영상의 크기가 입력 영상의 크기보다 작을 경우는 도 3b의 모드로 동작한다.
이 경우는 입력되는 영상을 수평 포맷변환부(70)에서 수평 화소 수를 줄인 다음 수직 포맷변환부(60)에서 수직 라인 수를 감소시킨 후에 메모리(130)에 저장한다.
그리고 상기 메모리(130)에 저장된 영상을 메모리에서 읽어서 디스플레이부에 제공하게 된다.
출력 영상의 크기가 수직 방향으로는 줄어들고 수평 방향으로는 늘어날 경우에는 도 3c의 모드와 같이 동작한다.
이 경우 입력되는 영상을 수직 포맷 변환부(60)에서 라인 수를 줄여서 메모리(130)에 저장한다.
그리고 디스플레이 동기신호에 맞추어서 수평 포맷변화부(70)를 통하여 수평 화소수를 증가시켜서 출력하게 된다.
출력 영상의 크기가 수평방향으로는 줄어들고 수직 방향으로는 늘어날 경우에는 도 2d의 모드와 같이 동작한다.
이 경우 입력되는 영상을 수평 포맷 변환부(70)에서 수평 화소수를 줄여서 메모리(130)에 저장한다.
그리고 디스플레이 동기 신호에 맞추어서 수직 포맷 변환부(60)에서 라인 수를 늘려서 디스플레이부로 출력하게 된다.
위와 같은 동작은 각각의 포맷 변환부에 필요한 클럭을 제공하고 영상 데이터의 경로를 먹스를 통하여 제어함으로써 이루어진다.
이때, 하나의 동작모드에서 다른 동작 모드로 변경될 때, 1~2 화면 동안 수평 포맷 변환부와 수직 포맷 변환부에 인가되는 클럭이 바뀌게 되며 이때 비정상적인 동작을 수행할 수 있다.
이러한 경우에는 도 3e의 모드와 같이 입력되는 영상을 쓰기 인터페이스(14)를 통해 메모리(130)에 바로 저장하고 읽기 인터페이스(150)를 통해 그대로 디스플레이부로 출력함으로써, 이러한 증상을 없앨 수 있다.
그리고 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기가 같을 경우에도 도 3e의 모드와 같이 입력되는 영상을 쓰기 인터페이스(14)를 통해 메모리(130)에 바로 저장하고 읽기 인터페이스(150)를 통해 그대로 디스플레이부로 출력하는 방법을 사용할 수 있다.
이어 쓰기 제어부(110)는 상기 모드에 따라서 입력 영상을 바로 메모리(130)에 저장하거나, 수직 포맷 변환된 영상을 메모리(130)에 저장하거나, 수평 포맷 변환된 이후에 수직 포맷 변환된 영상을 메모리(130)에 저장하는 역할을 수행한다.
그리고 각 입력에 대한 조정은 모드 발생부(40)에서 제공하는 신호를 이용하여 먹스(80')를 제어함으로써 이루어진다.
읽기 제어부(120)는 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터를 읽어 내어 디스플레이 먹스(80")나 수직 포맷 변환부(60), 수평 포맷 변환부(70)에 인가하는 역할을 수행하나 외부 영상을 처리하는 경우와 MPEG 부호화된 영상을 처리하는 경우가 다르게 동작할 수 있다.
이때, MPEG 부호화된 영상을 처리하는 경우의 본 발명에 따른 가변 구조 포맷 변환 장치는 도 4a 내지 도 4d와 같은 동작 모드를 갖는다.
이 경우에는 MPEG로 부호화된 영상을 복원해 내는 비디오 디코더부(100)를 가지며 복원된 영상을 메모리(130)에 저장하여 추후 포맷 변환을 할 수 있게 해 준다.
상기 비디오 디코더부(100)에서 처리한 영상은 매우 다양한 크기를 가질 수 있다.
미국의 디지털 티브이 규격에서 정의한 영상 크기로는 1920 x 1080, 1280 x 720, 704 x 480, 640 x 480의 크기를 가질 수 있으며, 일본 디지털 TV 규격으로서 매우 많은 종류의 MPEG1 영상을 가지게 된다.
이러한 영상들을 디스플레이에 맞게 변환하기 위해서는 도 4a 내지 도 4d에서 제공하는 다양한 모드로 포맷 변환하는 작업이 필요하며, 여기서 외부 입력 영상의 처리와 달리 MPEG 복원된 영상을 별도로 읽어 내는 순차식 읽기 제어부(90)를 통해서 메모리에 저장되어 있는 영상을 도 3a 내지 도 3d에서 나타내고 있는 외부입력 시와 마찬가지 형태로 수직 포맷 변환부(60)와 수평 포맷변환부(70)에 제공하는 기능이 필요하다.
MPEG 영상의 경우 외부 입력 영상 포맷과 달리 색 성분이 휘도 성분에 비해 1/4 정도의 해상도밖에 가지지 않는 4:2:0이나 4:1:1 형태의 샘플링을 가진다.
그러므로 순차식 읽기 제어부(90)에서는 이에 대한 고려도 필요하다.
또한 1920 x 1080 비월 주사 방식(이 경우 수직 해상도는 540 라인)의 고화질 영상을 1280 x 720 크기의 디스플레이 장치로 디스플레이 하기 위해서는 앞의 수직/수평 포맷 변환부(60)(70)를 사용할 경우 순차적 읽기 제어부(90)에서 영상을 읽어 내어 수평 방향으로 포맷 변환 한 후 다시 영상을 저장한다. 그리고 그 후 읽기 제어부(120)에서 영상을 읽어내어 수직 방향으로 확대 시켜 디스플레이 하게 된다.
이 경우 고화질 영상을 메모리(130)에서 읽는 동작을 두 번 수행해야 하고 쓰는 동작을 한 번 수행해야 한다.
이로 인해서 매우 큰 메모리 영역의 낭비를 초래하며 또한 매우 큰 메모리 대역폭의 낭비를 초래한다.
이를 위해서 영상의 수직 해상도가 줄어드는 경우에도 포맷 변환 후에 영상을 다시 메모리(130)에 저장하지 않고 바로 디스플레이하는 기능이 필요하다.
이를 위해서 도 5와 같은 배속 처리 기능의 포맷 변환 장치를 이용하여 처리속도를 배가시킬 수 있으며, 영상을 줄이면서도 바로 디스플레이 할 수 있다.
도 5 는 도 4a의 수직 포맷 변환부와 수평 포맷 변환부를 연결하여 구성되며, 도 4a의 모드에서 배속처리 동작을 수행하게 된다.
도 5를 참조하여 설명하면, 워드 버퍼부(230)는 복수개의 바이트를 입력받아서 잠시 저장하고 있다가 배속 처리 포맷 변환부(260)에서 제공하는 제어신호에 ??추어서 출력하는 역할을 수행한다.
배속 처리를 위해서는 한 번에 여러 바이트의 영상이 입력되어야 하며, 이를 위하여 워드 단위로 저장이 필요하다.
한 워드의 개수는 다를 수 있으며, 일반적으로 4바이트나 8바이트로 이루어진다.
바이트 지연부(byte delay)(240)는 워드 버퍼부(230)에 저장되어 있는 영상 중에서 제일 아래 부분에 위치한 영상 데이터인 LSB(Least Significant Byte) 부분을 잠시 저장하는 역할을 수행한다.
이 바이트 지연부(240)를 통해 LSB 부분을 잠시 저장하는 이유는 워드 버퍼부(230)에서 복수개의 데이터가 동시에 사용되어 포맷 변환을 수행하게 되는데, 이때 워드 버퍼부(230)의 마지막 부분에 있는 데이터와 다음 워드 버퍼부(230)의 처음 부분의 데이터를 동시에 사용해야 되는 경우가 항상 발생하게 되기 때문이다.
이런 동작을 가능하게 하기 위해서는 워드 버퍼부(230)의 마지막 부분을 잠시 저장해 두었다가 다음 워드 버퍼부(230)의 처음과 동시에 사용하도록 하기 위해서다.
직렬화부(parallel to serial converter)(250)는 워드 버퍼부(230)에서 제공하는 여러 바이트의 영상 데이터와 바이트 지연부(240)에서 제공하는 영상 데이터를 이용하여 배속 처리 포맷 변환부(260)가 필요로 하는 영상 데이터를 제공해주는 역할을 수행한다.
상기 배속 처리 포맷 변환부(260)는 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기 정보를 입력받아서 필요한 제어신호를 만들어 내어 각 부에 공급해 주며 동기 신호에 맞추어서 포맷 변환을 수행하게 된다.
그러나 영상을 줄이면서 디스플레이 함에 따라서 짧은 시간에 많은 양의 데이터를 읽어내야 하는 문제가 발생한다.
그래서 영상을 수직 수평 방향으로 약 1/2 정도로 감소시키는 경우에는 포맷 변환 후에 바로 출력시키고 영상이 1/2이상 감소하는 경우에는 영상을 축소한 후 일단 메모리에 저장하고 디스플레이 동기 신호에 맞추어 다시 읽어냄으로써 메모리 대역폭 문제를 해결할 수 있다.
또한 이 경우에는 매우 작아진 영상을 쓰고 읽으므로 해서 메모리 대역폭의 낭비도 해결이 가능하다.
표 3에서 포맷 변환비가 외부 영상의 경우와 다른 것은 위와 같은 이유 때문이다.
위의 경우 입력 영상이 고화질이고 출력영상이 고화질일 경우에는 수직/수평 포맷 변환부(60)(70)에서 직접 읽어 내어 디스플레이 하기 때문에 포맷 변환 장치용 메모리가 필요하지 않으며 도 6a 와 같이 MPEG 처리용 메모리만 있으면 된다.
입력 영상이 고화질 영상이고 출력 영상이 표준 화질 영상인 경우에는 도 6b와 같이 메모리(130)에 저장된 MPEG 복원된 영상을 읽어 내어 표준 화질 영상으로줄여서 메모리(130)에 저장하게 된다.
이 경우는 필요한 메모리가 작기 때문에 작은 크기의 메모리만이 포맷 변환 장치용으로 필요하다.
외부 입력 영상의 처리시에는 도 6c와 같이 포맷 변환 이전이나 이후의 영상이 저장되며 MPEG 영상에 비해서 비교적 작은 크기의 메모리를 사용하게 된다.
이 경우는 비디오 디코더부는 MPEG 복원작업을 중지하거나 최소 작업만을 수행하게 하여 메모리를 줄일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 가변 구조 포맷변환 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 다양한 종류의 입력 영상을 다양한 종류의 출력 영상으로 포맷 변환 할 때 필요한 하드웨어의 양을 최소한으로 줄일 수 있으며, 또한 최소한의 메모리 양과 최소한의 메모리 대역폭을 필요로 하는 장점이 있다.
둘째, 입력 영상과 출력 영상의 크기를 이용하여 포맷 변환 장치의 구조를 적절하게 변경하고, 또한 입력되는 클럭을 적절하게 조정함으로써 위와 같은 여러 가지의 장점을 얻을 수 있다. 이를 위해서 클럭을 적절하게 분배하는 것이 가장 중요하며 특히 모드를 변경할 때 이에 대한 고려가 필요하다. 이를 위해서 별도의 모드(도 3e)를 둠으로써 해결할 수 있으며 그 결과 여러 가지 모드에서 안정적으로 동작함은 물론 모드 변경 시에도 안정적인 동작을 수행할 수 있다.
셋째, MPEG 처리된 영상을 효과적으로 처리할 수 있도록 고속 처리 모드를사용하고 있으며 이를 통하여 한정된 메모리 양과 메모리 대역폭을 비디오 디코더 부와 효과적으로 공유할 수 있는 방법을 제공한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 외부에서 입력되는 영상의 포맷 정보와 출력되는 영상의 포맷 정보를 받아서 이 정보로부터 포맷 변환의 구조를 결정하여 필요한 데이터의 흐름을 조정하는 신호를 발생하는 모드 발생부와,
    입력클럭 및 디스플레이 클럭 또는 안정적으로 정의된 클럭을 입력받고 상기 모드 발생부에서 제공하는 정보를 이용하여 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환에 필요한 클럭과 메모리 제어용 클럭을 제공하는 클럭 발생부와,
    외부에서 입력되는 영상의 수직 방향 해상도를 변환시키는 수직포맷 변환부와,
    외부에서 입력되는 영상의 수평 방향 해상도를 변환시키는 수평포맷 변환부와,
    상기 모드 발생부에서 발생되는 제어신호를 이용하여 수직 포맷 변환부 및 수평 포맷 변환부에 필요한 영상 데이터를 선택하여 제공하는 다수 개의 먹스부와,
    상기 수직포맷 변환부와 수평포맷 변환부에서 포맷 변환된 결과를 메모리에 저장하는 데에 필요한 처리를 가하고 필요한 인터페이스를 담당하고 있는 쓰기 제어부와,
    상기 수직포맷 변환부와 수평포맷 변환부에서 포맷 변환에 필요한 영상 데이터를 메모리에서 읽어 내어 적절한 포맷 변환부에 인가하여 주는 역할을 담당하는 읽기 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외부에서 입력되는 영상 데이터나 순차적 읽기 제어부에서 제공하는 영상 데이터를 수직 포맷 변환부나 수평 포맷 변환부에게 제공하는 제 2 먹스부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷변환장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 읽기 제어부에서 읽어들인 영상데이터가 MPEG 부호화된 영상인 경우, MPEG 처리된 영상을 복원해 내는 비디오 디코더부와,
    상기 비디오 디코더에서 복원된 MPEG 영상을 라인 단위로 읽어 내어 수직포맷 변환부 및 수평 포맷 변환부에 제공하는 순차식 읽기 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환장치.
  4. 외부에서 입력되는 영상의 포맷 정보와 출력되는 영상의 포맷 정보를 받아서 이 정보로부터 포맷 변환의 구조를 결정하여 필요한 데이터의 흐름을 조정하는 신호를 발생하는 신호 발생 단계와,
    상기 발생된 신호를 이용하여 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환에 필요한 클럭과 메모리 제어용 클럭을 제공하는 클럭 제공 단계와,
    상기 제공되는 수직 포맷 변환 및 수평 포맷 변환 클럭을 이용하여 입력 영상과 출력 영상의 크기에 따라서 수직 포맷 변환에 따른 수직라인 수를 변화시키고수평 포맷 변환에 따른 수평 화소수를 변화시켜서 디스플레이부로 출력하는 출력 단계를 포함하여 이루지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 출력단계는
    출력 영상의 크기가 입력영상의 크기보다 같거나 크면, 입력되는 영상이 바로 메모리로 저장되는 단계와,
    상기 저장된 영상을 수직 포맷 변환부에서 수직라인 수를 증가시키고 수평 포맷 변환부에서 수평 화소수를 증가시켜 디스플레이부로 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 출력단계는
    출력 영상의 크기가 입력 영상의 크기보다 작으면, 입력되는 영상을 수평 포맷 변환부에서 수평 화소수를 줄이는 단계와,
    상기 수평 화소 수가 줄어든 영상을 수직 변환부에서 수직 라인 수를 감소시킨 후 메모리에 저장하는 단계와,
    상기 저장된 영상은 메모리 읽기 인터페이스 부에서 읽어서 디스플레이부로 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 출력단계는
    출력 영상의 크기가 수직 방향으로는 줄어들고 수평 방향으로는 늘어나면, 입력되는 영상을 수직 포맷 변환부에서 라인 수를 줄이고 메모리에 저장하는 단계와,
    상기 메모리에 저장된 영상을 디스플레이 동기신호에 맞추어서 수평 포맷변화부를 통하여 수평 화소수를 증가시키고 디스플레이부로 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 출력단계는
    출력 영상의 크기가 수평방향으로는 줄어들고 수직 방향으로는 늘어나면, 입력되는 영상을 수평 포맷 변환부에서 수평 화소수를 줄여서 메모리에 저장하는 단계와,
    상기 메모리에 저장된 영상을 디스플레이 동기 신호에 맞추어서 수직 포맷 변환부를 통하여 라인 수를 늘리고 디스플레이부로 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 출력 단계는
    하나의 동작모드에서 다른 동작 모드로 변경되거나, 또는 입력 영상의 크기와 출력 영상의 크기가 같으면, 입력되는 영상을 메모리에 바로 저장하고 그대로 디스플레이부로 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 입력되는 영상이 MPEG 부호화된 영상인 경우는 MPEG 부호화된 영상을 복원해 내는 비디오 디코더부를 가지며, 복원된 영상을 메모리에 저장하여 추후 포맷 변환을 하도록 하는 포맷 변환 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 포맷 변환 단계는
    출력영상의 크기가 입력영상의 크기보다 줄어드는 경우에도 배속처리 기능을 이용하여 메모리에 저장된 MPEG 복원된 영상을 직접 포맷 변환부에서 읽어 직접 변환하여 디스플레이부로 출력하는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 포맷 변환 단계는
    출력영상의 크기가 입력영상의 크기보다 대폭 줄어들 경우에는, 메모리에 저장된 MPEG 복원된 영상을 읽어 내어 영상의 크기를 줄여서 메모리에 저장하고 이를 다시 디스플레이 크기로 변환하여 디스플레이부로 출력하는 것을 특징으로 하는 가변 구조 포맷 변환방법.
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