KR20050033159A - 샘플링 클럭 자동 조정 방법 - Google Patents
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Abstract
영상 디스플레이 장치에 있어서 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 제공할 수 있는 샘플링 클럭 자동 조정 방법이 개시된다.
본 발명의 샘플링 클럭 자동 조정 방법은 기본 샘플링 클럭 및 위상에 의해 변환된 디지털 영상 신호가 양호하지 않는 경우, 기본 샘플링 클럭을 기준으로 클럭 및 위상 범위를 설정하고, 설정된 클럭별 및 위상별로 각각 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시키고, 상기 변환된 디지털 영상 신호에서 순차적으로 인접한 픽셀들의 값의 차를 산출하고, 한 프레임에서 산출한 그 차값을 총합시키는 한편, 상기 산출된 총합들을 이용하여 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 결정한다.
따라서, 이와 같이 결정된 최적 샘플링 클럭 및 위상에 따라 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시킴으로써, 화질이 향상된 영상을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 제공할 수 있는 샘플링 클럭 자동 조정 방법에 관한 것이다.
PC용 모니터, 텔레비전 수상기 등을 포함하는 영상 디스플레이 장치는 입력 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한 다음, 각 영상 디스플레이 장치의 특성에 적합하게 포맷 변환하여 디스플레이한다.
이를 위해서는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는데 이용되는 샘플링 클럭 및 위상이 정확하게 조정되어야 한다.
하지만, 현재까지는 아직 샘플링 클럭 및 위상이 자동으로 조정되지 않고, 단지 모니터의 온 스크린 디스플레이(OSD : On Screen Display)를 이용한 사용자 인터페이스 개념으로 수동으로 조정되고 있다.
이와 같이 샘플링 클럭 및 위상을 조정해야 하는 것은 수평 동기 신호 내에 포함된 영상 신호의 픽셀 수가 아날로그로 입력되어 픽셀 수를 카운트할 수가 없을 뿐만 아니라, 수평 동기 신호를 구성하는 신호의 픽셀 수가 비디오 카드나 비디오 신호 발생기마다 다소 차이가 나기 때문이다.
따라서, 정확한 샘플링 클럭 및 위상으로 조정되지 않게 되면, 아날로그 영상 신호로부터 정확한 데이터가 샘플링되지 않게 됨에 따라 화면상에 잘못된 데이터가 디스플레이되거나 특정 데이터가 누락되어 디스플레이되지 않게 될 가능성이 높게 된다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 입력 아날로그 영상 신호를 정확하게 디지털 영상 신호로 변환하기 위한 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 선정할 수 있는 샘플링 클럭 자동 조정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 샘플링 클럭 자동 조정 방법은, 기본 샘플링 클럭 및 위상에 의해 변환된 디지털 영상 신호가 양호하지 않는 경우, 상기 기본 샘플링 클럭을 기준으로 클럭 및 위상 범위를 설정하는 단계; 상기 설정된 클럭별 및 위상별로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 영상 신호 내의 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값을 누적하여 상기 클럭별 및 위상별 총합들을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 총합들을 설정된 임계치와 비교하여 최적 샘플링 클럭 및 위상을 결정하는 단계를 포함한다.
이와 같이 결정된 최적 샘플링 클럭 및 위상을 이용하여 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시킴으로써, 보다 화질이 향상된 영상을 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 샘플링 클럭 자동 조정 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샘플링 클럭을 자동으로 조정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 R, G, B 아날로그 영상 신호가 입력된다(단계 11).
상기 입력된 아날로그 영상 신호에 포함된 수평/수직 동기 신호가 분리된다(단계 12).
통상적으로 상기 아날로그 영상 신호가 외부에서 제공되는 경우, 상기 아날로그 영상의 신호의 해상도를 표현하는 수평/수직 동기 신호가 함께 제공되게 된다. 따라서, 이러한 수평/수직 동기 신호를 통해 상기 아날로그 영상 신호의 해상도가 판별될 수 있다.
통상적으로, 시스템 내부에는 다양한 해상도를 갖는 아날로그 영상 신호가 입력되더라도, 이러한 다양한 해상도에 대응되는 해상도로 변환시켜 주기 위한 스케일링 기능이 시스템 내부에 구비되게 된다. 따라서, 시스템의 스케일링 기능이 지원하는 해상도에 대응하는 아날로그 영상 신호가 입력되면, 상기 스케일링 기능이 지원하는 해상도로 변환하여 화면에 영상 신호가 디스플레이된다. 또한, 상기 스케일링 기능이 지원하지 않는 해상도에 대응하는 아날로그 영상 신호가 입력되게 되면, 상기 스케일링 기능이 지원하는 해상도 중에서 상기 아날로그 영상 신호에 가장 유사한 해상도로 변환될 수 있다.
상기 단계 12에 의해 분리된 수평/수직 동기 신호를 바탕으로 기본 샘플링 클럭 및 위상이 설정되게 된다(단계 13). 즉, 상기 수평/수직 동기 신호에 의해 소정의 해상도가 유추될 수 있고, 이와 같이 유추된 해상도에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하도록 하는 기본 샘플링 클럭 및 위상이 설정되게 된다.
상기 설정된 기본 샘플링 클럭 및 위상에 따라 상기 아날로그 영상 신호가 디지털 영상 신호로 변환된다(단계 14). 그리고, 변환된 디지털 영상 신호는 임시 저장될 수 있다. 이와 같이 변환된 디지털 영상 신호를 임시 저장하는 것은 상기 변환된 영상 신호가 상기 기본 샘플링 클럭 및 위상에 의해 정확하게 변환되지 않는 경우에 상기 변환된 영상 신호 내의 각 픽셀값들을 이용하여 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 선정하는데 상기 변환된 영상 신호를 사용하기 위함이다.
이때, 샘플링이 양호한지가 판단된다(단계 15). 즉, 상기 디스플레이되는 디지털 영상 신호가 화질의 저하없이 선명하게 표시되는지가 판별될 수 있다. 만일 기본 샘플링 클럭 및 위상이 정확하다면, 상기 디지털 영상 신호는 데이터의 누락없이 화면상에 화질 저하 없이 디스플레이될 수 있다. 하지만, 기본 샘플링 클럭 및 위상이 정확하지 않게 되면, 상기 아날로그 영상 신호가 디지털 영상 신호로 변환될 때, 정확하게 샘플링이 이루어지지 않게 되어, 일부 데이터가 누락되거나 잘못된 데이터가 샘플링되게 되어, 화면상에 화질이 저하된 영상이 디스플레이되게 된다. 이와 같이 샘플링이 양호한지는 사용자 또는 시스템 자체에 의해 판단될 수 있다.
만일 샘플링이 양호한 것으로 판단되면, 상기 변환된 디지털 영상 신호가 화면의 해상도에 적합하도록 포맷변환되어 디스플레이된다(단계 21).
하지만, 샘플링이 양호하지 않은 것으로 판단되면, 상기 설정된 기본 샘플링 클럭을 기준으로 샘플링 클럭 및 위상 범위가 설정된다(단계 16).
예를 들어, 기본 샘플링 클럭이 1650이고, 범위가 ±3이라고 하면, 해당 범위에 포함되는 샘플링 클럭은 1647, 1648, 1649, 1650, 1651, 1652, 1653이 될 수 있다. 이때, 위상 범위는 각 클럭에 대해 12개의 위상으로 분류하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 위상 범위는 0°,30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°가 될 수 있다.
이와 같이, 샘플링 클럭 및 위상 범위가 설정되면, 상기 디지털 영상 신호의 한 프레임을 대상으로 총합이 산출된다(단계 17).
통상 디지털 영상 신호의 한 프레임 내에는 도 2에 나타낸 바와 같이, N×K개의 픽셀값들이 존재하게 된다. 이때, 각 픽셀값은 화면상에 대응하는 픽셀에 디스플레이되게 된다.
이와 같이 한 프레임 내에 N×K개의 픽셀값들이 순차적으로 존재하게 되면, 이러한 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값을 이용하여 총합을 산출하게 되는데, 그 총합은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
여기서, P(n:k)은 (n,k)번째 픽셀값을 나타내고, P(n+1:k)은 (n+1, k)번째 픽셀값을 나타낸다.
따라서, 먼저 기본 샘플링 클럭(예컨대, 1650) 및 위상(예컨대, 0°)에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시키고, 상기 변환된 디지털 영상 신호의 한 프레임 내에 존재하는 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값을 산출한 다음, 상기 산출된 차이값들을 누적시켜 총합을 산출한다.
다음에, 상기 기본 샘플링 클럭(예컨대, 1650) 및 다음 위상(예컨대, 30°)에 따라 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시키고, 상기 변환된 디지털 영상 신호의 한 프레임 내에 존재하는 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값을 산출한 다음, 상기 산출된 차이값들을 누적시켜 총합을 산출한다.
이와 같이 상기 기본 샘플링 클럭(예컨대, 1650)에 대해 설정된 위상 범위 내에 포함되는 위상들을 하나씩 변화시켜 가면서, 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시켜 각 위상별 각 픽셀들 간의 차이값에 따른 총합을 산출한다.
이러한 과정이 완료되면, 설정된 샘플링 클럭(예컨대, 1647)에 대해 설정된 위상 범위 내에 포함되는 위상들을 하나씩 변화시켜 가면서, 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시켜 각 위상별 인접 픽셀들 간의 차이값에 따른 총합을 산출한다.
상기 설정된 샘플링 클럭 및 위상별로 상기와 같은 과정을 반복적으로 수행하여, 인접 픽셀값들간의 차이값에 따른 총합들을 산출한다. 이때, 샘플링 클럭별 및 위상별로 각각 산출된 총합들은 저장될 수 있다.
한편, 상기 산출된 총합들은 입력되는 아날로그 영상 신호의 패턴에 크게 의존된다.
도 3은 다양한 입력 아날로그 영상 신호의 패턴을 나타낸 예시도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 입력 영상 신호는 각 픽셀값들의 차이에 의해 다양한 패턴들로 나타나게 된다. 예를 들어, (a)는 아날로그 영상 신호의 각 픽셀값들간의 차이값이 일정한 패턴으로 크게 나타내는데 반해, (d)는 아날로그 영상 신호의 각 픽셀값들간의 차이값이 일정한 패턴으로 작게 나타낸다. (b)와 (c)는 아날로그 영상신호의 각 픽셀값들간의 차이값이 불규칙하게 나타낸다. 따라서, (a)와 같은 아날로그 영상 신호에 대해 총합을 산출하게 되면, 설정된 샘플링 클럭별 및 위상별로 총합이 대체로 크게 나타나게 된다. 이에 반해, (d)와 같은 아날로그 영상 신호에 대해 총합을 산출하게 되면, 설정된 샘플링 클럭별 및 위상별로 총합이 대체로 작게 나타난다. 그리고, (b)와 (c)와 같은 아날로그 영상 신호에 대해 총합을 산출하게 되면, 설정된 샘플링 클럭별 및 위상별로 총합이 크게 나타나기도 하고 혹은 작게 나타나기도 한다.
상기와 같이 샘플링 클럭별 및 위상별로 각각 총합들이 산출되면, 각각 산출된 총합들이 임계치보다 큰지가 판단된다(단계 18). 여기서, 임계치는 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 결정하기 위해 도출된 값으로써, 이러한 임계치는 반복적인 실험을 통해 설정될 수 있다.
상기 단계 18에 의한 판단 결과, 샘플링 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들이 임계치보다 큰 경우에는 최대 총합에 상응하는 샘플링 클럭 및 위상이 최적의 샘플링 클럭 및 위상으로 결정되고, 이러한 최대 총합에 상응하는 샘플링 클럭 및 위상이 선정되게 된다(단계 19). 여기서, 최대 총합은 상기 샘플링 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들 중에서 값이 가장 큰 총합을 의미한다. 예를 들어, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가로축에 설정된 샘플링 클럭이 1647, 1648, 1649, 1650, 1651이고, 각 샘플링 클럭별로 위상이 0°,30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330°로 설정될 때, 세로축으로 총합들이 산출되어 그래프로 나타나게 된다. 이때, 산출된 총합들 중에서 가장 큰 값을 갖는 최대 총합(X)이 존재하게 되고, 이때 상기 최대 총합에 상응하는 샘플링 클럭 및 위상은 대략 1649와 90°이 된다. 따라서, 샘플링 클럭 1649와 이때의 위상 90°가 최적의 샘플링 클럭 및 위상으로 선정될 수 있다.
반면에 샘플링 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들이 임계치보다 작은 경우에는 최소 총합에 상응하는 샘플링 클럭 및 위상이 최적의 샘플링 클럭 및 위상으로 결정되고, 이러한 최소 총합에 상응하는 샘플링 클럭 및 위상이 선정되게 된다(단계 20). 여기서, 최소 총합은 상기 샘플링 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들 중에서 값이 가장 작은 총합을 의미한다.
상기 단계 19 또는 상기 단계 20에 의해 최적 샘플링 클럭 및 위상이 선정되면, 상기 선정된 샘플링 클럭 및 위상에 따라 상기 입력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환시키기 위해 상기 단계 14로 이동된다. 그리고, 상기 단계 14에 의해 변환된 디지털 영상 신호는 포맷 변환되어 디스플레이된다.
따라서, 본 발명은 상기 수평/수직 동기 신호에 의해 결정된 기본 샘플링 클럭 및 위상에 따라 변환된 디지털 영상 신호가 양호하지 않는 경우, 상기 기본 샘플링 클럭을 기분으로 소정 범위의 샘플링 클럭들 및 위상들을 설정하고, 설정된 샘플링 클럭별 및 위상별로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시킨 다음, 변환된 디지털 영상 신호들 각각의 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값들에 따른 총합들을 산출한 다음, 산출된 총합들을 이용하여 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 결정한다. 그리고, 결정된 샘플링 클럭 및 위상에 따라 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시킨 다음 포맷 변환을 통해 디스플레이시킨다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 샘플링 클럭 자동 조정 방법에 의하면, 기본 샘플링 클럭을 기준으로 소정 범위의 샘플링 클럭별 및 위상별로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시킬 때, 각각 변환된 디지털 영상 신호로부터 산출되는 총합들을 이용하여 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 간단하게 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 샘플링 클럭 자동 조정 방법에 의하면, 이와 같이 간단하게 결정된 최적의 샘플링 클럭 및 위상을 결정하여 최적의 샘플링 클럭 및 위상에 따라 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환시켜 디스플레이시킴으로써, 화질이 향상된 영상을 디스플레이시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샘플링 클럭을 자동으로 조정하는 방법을 설명하는 순서도.
도 2는 한 프레임 내에 포함되는 픽셀 영역을 나타낸 예시도.
도 3은 다양한 입력 아날로그 영상 신호의 패턴을 나타낸 예시도.
도 4는 샘플링 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들을 나타낸 그래프.
Claims (10)
- 기본 샘플링 클럭 및 위상에 의해 변환된 디지털 영상 신호가 양호하지 않는 경우, 상기 기본 샘플링 클럭을 기준으로 클럭 및 위상 범위를 설정하는 단계;상기 설정된 클럭별 및 위상별로 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 단계;상기 디지털 영상 신호 내의 순차적인 인접 픽셀값들간의 차이값을 누적하여 상기 클럭별 및 위상별 총합들을 산출하는 단계; 및상기 산출된 총합들을 설정된 임계치와 비교하여 최적 샘플링 클럭 및 위상을 결정하는 단계를 포함하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기본 샘플링 클럭은 입력되는 수평/수직 동기 신호로부터 설정되는 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 산출된 총합들이 상기 설정된 임계치보다 큰 경우, 상기 산출된 총합들 중에서 가장 큰 총합에 상응하는 클럭 및 위상이 최적 샘플링 클럭 및 위상으로 결정되는 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 산출된 총합들이 상기 설정된 임계치보다 작은 경우, 상기 산출된 총합들 중에서 가장 작은 총합에 상응하는 클럭 및 위상이 최적 샘플링 클럭 및 위상으로 결정되는 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 변환된 디지털 영상 신호는 임시 저장하는 단계를 더 포함하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 클럭별 및 위상별로 산출된 총합들을 저장하는 단계를 더 포함하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 결정된 최적 샘플링 클럭 및 위상에 의해 변환된 디지털 영상 신호를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 총합은 상기 디지털 영상 신호 내의 한 프레임에 대해 산출된 값인 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 디지털 영상 신호 내의 인접 픽셀값들간의 차이값이 클수록 상기 산출된 총합은 커지는 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 디지털 영상 신호 내의 인접 픽셀값들간의 차이값이 작아질수록 상기 산출된 총합은 작아지는 것을 특징으로 하는 샘플링 클럭 자동 조정 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100835682B1 (ko) * | 2006-07-18 | 2008-06-09 | 고려대학교 산학협력단 | 노이즈에 따라 샘플링 주기를 제어하는 아날로그 디지털변환 장치, 이를 이용한 오디오 기록 장치 및 심박 조율장치 |
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2003
- 2003-10-06 KR KR1020030069118A patent/KR100598194B1/ko not_active IP Right Cessation
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