KR20050073327A - 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법 - Google Patents

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KR20050073327A
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Abstract

본 발명은 작은 메모리 대역폭을 사용하면서도 사용자의 다양한 욕구를 만족시킬 수 있는 OSD의 다양한 기능들을 효과적으로 사용하여 보다 다양한 구성을 구현하기 위한 것으로서, OSD 방법 또는/및 윈도우 방법을 이용하여 하나의 화면에 두 개의 영상(메인 윈도우, 서브 윈도우)을 디스플레이하는 단계와, OSD 방법을 이용하여 소정 형상의 윈도우 스킨을 상기 서브 윈도우가 오버레이되도록 형성하는 단계와, 상기 형성된 윈도우 스킨내에 서브 윈도우가 표시되는 영역을 스위칭 플레인의 제어신호를 이용하여 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

Description

스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법{method to implement of window skin using switching plane}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 TV에서 여러 개의 영상들(윈도우)을 한 화면에 디스플레이하고자 할 때, OSD를 이용하여 사용자의 취향에 맞는 윈도우 스킨을 제공하는 방법에 관한 것이다.
근래 디지털 텔레비전, 디지털 카메라, PDA 등 디바이스의 기술이 아날로그방식에서 디지털방식으로 변모함에 따라 티브이 관련기술이 양적/질적으로 급속히 발전해가고 있다. 특히, 양적인 면에서 아날로그에 비해 훨씬 많은 채널의 운용이 가능한 디지털 방식에 의해 티브이에서 방송되는 채널의 수도 기하급수적으로 증가하게 될 것이다.
따라서, 사용자는 단순히 몇몇 채널 또는 방송국명을 인지하는 것만으로는 다양한 채널을 활용할 수 없을뿐더러, 자신이 원하는 방송 프로그램의 시청도 어렵게 될 것이다. 그래서 최근의 디지털 방송 기술은 시청자가 손쉽게 각 방송 프로그램을 파악하고 선택할 수 있도록 방송국으로부터 제공되는 각 채널의 방송 프로그램 정보를 사용자가 원할 때 화면상에 디스플레이 하는 방송정보 안내기능을 구비하고 방송관련 기술의 발전에 대응할 수 있도록 방송정보 안내기능의 기술개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이와 같은 요구를 해결하기 위한 방법 중 현재 사용되고 있는 방법으로는 하나의 이상의 복수개의 방송 프로그램을 한 화면에 동시에 디스플레이하는 윈도우 방법과, 영상신호와 함께 전송되는 EPG(Electronic Program Guide)등의 부가정보(자막신호 및 또 다른 영상신호)를 수신장치에서 분리한 후 하나의 영상신호 위에 겹쳐서 디스플레이하는 방법인 OSD(On Screen Display) 방법을 사용하고 있다.
상기 윈도우 방법은 PIP(Picture In Picture)나 POP(Picture Out of Picture) 등이 여기에 속한다. 즉, 한 개의 화면에서 두 가지 영상을 보여주고자 할 때, 한 영상(부화면)위에 다른 영상(부화면)이 겹쳐지게 보여주는 방법이 PIP기능이고, 한 영상 옆으로 여러 개의 영상들이 배치되어 디스플레이되는 것이 POP기능이다.
또한, 상기 OSD(On Screen Display)는 보통 비디오 영상의 상위에 그래픽 레이어를 두어 메뉴를 조정하는 화면으로 많이 활용되며, 메뉴를 처리하기 위한 OSD 레이어와 데이터 방송을 위한 OSD레이어로 구분한다. 그리고 OSD는 매 프레임마다 메모리로부터 비디오 영상신호와 각 레이어들의 픽셀 컬러값 및 알파값을 읽어와서 알파 블렌딩을 수행하므로, 이에 따라 일정 크기의 대역폭(bandwidth)을 차지하게 된다.
이때, 상기 알파 블렌딩(alpha blending)은 OSD 레이어에 투명도를 나타내는 alpha 값을 두고, 이를 이용하여 겹쳐지는 다수 영상의 투명도를 조정함으로써, 한 화면에 다수의 영상이 동시에 디스플레이될 수 있도록 하는 방법이다.
도 1, 2 는 종래 기술에 따른 알파 블렌딩을 구현하는 방법을 하드웨어적으로 나타낸 도면으로, 상위의 OSD 레이어를 OSD1, 하위의 OSD 레이어를 OSD2라고 가정할 때, 도 1 은 OSD1이 상위 레이어인 경우의 알파 블렌딩을 나타낸 도면이고, 도 2 는 OSD2가 상위 레이어인 경우의 알파 블렌딩을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 제 1 OSD부(10)로 입력되는 OSD1과, 제 2 OSD부(20)로 입력되는 OSD2가 겹쳐지는 부분을 표시부(60)에 디스플레이할 때에는 상위의 레이어인 OSD1의 알파값 을 이용하여 처리된다.
이때, 상기 은 디스플레이될 색의 강도를 1이라고 했을 때 0과 1사이의 값을 가진다. 즉, OSD 레이어의 알파값은 색이 가질 수 있는 최소값과 최대값 사이이다.
따라서, 알파 블렌딩을 위해서 먼저 상위 레이어인 OSD1의 컬러값( )을 OSD1의 알파값( )(30)과 곱한다. 이어 하위 레이어인 OSD2의 컬러값을 1에서 알파값을 뺀 값( )(40)과 곱한다.
그리고 상기 곱해서 나온 두 결과값을 가산하여 최종 디스플레이될 컬러값을 표시부(60)에 출력한다.
이와 같은 두 레이어 사이의 알파 블렌딩 방식을 수식으로 표현하면 다음 수학식 1과 같다.
이때, : OSD1의 컬러값, : OSD1의 알파값
: OSD2의 컬러값, : 디스플레이될 컬러값이다.
다음으로, 도 2를 참조하여 설명하면, 제 1 OSD부(10)로 입력되는 OSD1과, 제 2 OSD부(20)로 입력되는 OSD2가 겹쳐지는 부분을 표시부(60)에 디스플레이할 때에는 상위의 레이어인 OSD2의 알파값 을 이용하여 처리된다.
이때, 상기 은 디스플레이될 색의 강도를 1이라고 했을 때 0과 1사이의 값을 가진다. 즉, OSD 레이어의 알파값은 색이 가질 수 있는 최소값과 최대값 사이이다.
알파 블렌딩을 위해서 먼저 상위 레이어인 OSD2의 컬러값( )을 OSD2의 알파값( )(42)와 곱한다. 이어 하위 레이어인 OSD1의 컬러값을 1에서 알파값을 뺀 값( )(32)와 곱한다.
그리고 상기 곱해서 나온 두 결과값을 가산하여 최종 디스플레이될 컬러값을 표시부(60)에 출력한다.
이와 같은 두 레이어 사이의 알파 블렌딩 방식을 수식으로 표현하면 다음 수학식 2와 같다.
그러나, 이와 같은 알파 블렌딩은 알파 블렌딩 처리시에 상위 레이어와 하위 레이어간의 유연한 상하 이동이 어렵다.
즉, 상기 알파 블렌딩은 각 레이어에 알파값을 곱셈할 때, 알파 블렌딩 처리부 앞단에서 영상단위로 동일한 알파값으로 설정되어 계산되어 지므로, 하나의 영상에 따른 픽셀들은 다른 알파값을 통한 알파 블렌딩이 불가능해지게 된다. 따라서, 상위 레이어인 OSD1과 하위 레이어인 OSD2 간에 부분적 상하 이동이 불가능해지게 된다.
예로 도 3과 같이, OSD1을 상위 레이어로 OSD2를 하위 레이어라고 가정했을 때, 표시부에는 상위 레이어인 OSD1이 표시되는 영역(a)과, 하위 레이어인 OSD2가 표시되는 영역(b)이 디스플레이된다. 이때, 상기 상위 레이어인 OSD1을 포함하는 소정 영역(c)에만 상기 하위 레이어인 OSD2를 선택적으로 시청하고자 할 경우에, 상기 OSD1의 알파값( )이 '1'이 되어 100% 불투명도를 가질 경우에는 상하위 레이어의 순서를 바꾸어 디스플레이할 수는 있어도 겹쳐지는 소정 영역(c)에서만 하위 레이어인 OSD2를 선택적으로 디스플레이할 수는 없다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 두 레이어 사이의 상하를 결정하는 레이어(스위칭 플레인(switching plane))를 구비하여 픽셀별로 상위에 놓이게 될 레이어를 선택적으로 결정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 다른 목적은 레이어간의 상하를 자유롭게 조정 가능하도록 하여 다양한 디스플레이 효과를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 또 다른 목적은 OSD의 백그라운드 컬러를 선택할 수 있는 구조를 구현함으로써, 유연한 OSD 디스플레이와 함께 데이터 방송과 같은 그래픽 유저 인터페이스를 효과적으로 구현하는데 있다.
본 발명에 따른 또 다른 목적은 작은 메모리 대역폭을 사용하면서도 사용자의 다양한 욕구를 만족시킬 수 있는 OSD의 다양한 기능들을 효과적으로 사용하여 보다 다양한 구성을 구현하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법의 특징은 OSD 방법 또는/및 윈도우 방법을 이용하여 하나의 화면에 두 개의 영상(메인 윈도우, 서브 윈도우)을 디스플레이하는 단계와, OSD 방법을 이용하여 소정 형상의 윈도우 스킨을 상기 서브 윈도우가 오버레이되도록 형성하는 단계와, 상기 형성된 윈도우 스킨내에 서브 윈도우가 표시되는 영역을 스위칭 플레인의 제어신호를 이용하여 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
이때, 상기 스위칭 플레인의 제어신호는 메인 윈도우, 서브 윈도우 및 윈도우 스킨에 따른 동일한 위치의 픽셀별 레이어의 상하위의 순서를 설정하는 신호인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 OSD 레이어간의 스위칭 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 알파 블렌딩을 구현한 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 먼저, 외부에서 수신부를 통해 자막신호 또는/및 영상신호인 OSD1을 입력받아 스케일러를 수행하는 제 1 OSD부(100)와, 수신부를 통해 상기 OSD1과 동일한 화면상에 동시에 디스플레이되는 자막신호 또는/및 영상신호인 OSD2를 입력받아 스케일러를 수행하는 제 2 OSD부(200)로 구성된다. 그리고, 상기 제 1, 2 OSD부(100)(200)를 통해 각각 입력되는 신호 중 픽셀별로 상위 레이어 및 하위 레이어를 설정하는 제어신호를 출력하는 스위칭 플레인(switching plane)(400)과, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP)를 통해 상기 OSD1 및 OSD2의 픽셀별로 상위 레이어 및 하위 레이어를 판단하여 알파 블렌딩을 수행하는 OSD 알파 블렌딩부(300)와, 상기 OSD 알파 블렌딩부(300)에서 처리된 영상을 디스플레이하는 표시부(500)로 구성된다.
이때, 상기 OSD 알파 블렌딩부(300)는 제 1 OSD부(100)에서 출력되는 OSD1 신호의 각 픽셀에 OSD1의 알파값 을 곱셈하는 곱셈부(310)와, 제 2 OSD부(200)에서 출력되는 OSD2 신호의 각 픽셀에 OSD2의 알파값 을 곱셈하는 곱셈부(320)와, 제 1 OSD부(100)에서 출력되는 OSD1 신호의 각 픽셀에 OSD1의 알파값 을 곱셈하는 곱셈부(330)와, 제 2 OSD부(200)에서 출력되는 OSD2 신호의 각 픽셀에 OSD2의 알파값 을 곱셈하는 곱셈부(340)로 구성된다. 그리고 상기 곱셈부(310) 및 곱셈부(320)에서 출력되는 픽셀의 컬러값 중 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호에 따라 하나를 선택적으로 출력하는 제 1 먹스(350)와, 상기 곱셈부(330) 및 곱셈부(340)에서 출력되는 픽셀의 컬러값 중 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호에 따라 하나를 선택적으로 출력하는 제 2 먹스(360)와, 상기 제 1 먹스(350)에서 출력되는 픽셀의 컬러값과 상기 제 2 먹스(360)에서 출력되는 픽셀의 컬러값을 가산하여 최종 디스플레이될 컬러값을 산출하여 상기 표시부(500)에 출력하는 가산부(370)로 구성된다.
이와 같은 상기 알파 블렌딩 처리부(300)에서 처리되는 알파 블렌딩을 수식으로 표현하면 다음 수학식 3과 같다.
이때, : OSD1의 컬러값, : OSD2의 컬러값,
: 디스플레이될 컬러값이다.
그리고 상기 및 는 상기 제 1, 2 먹스(350)(360)에서 각각 선택되는 알파값으로서, 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP)에 의해 다음 표 1과 같이 정의된다. 이때, 표 1은 사용자의 설정에 의해 변경될 수 있다.
SP description
0 OSD1이 상위인 경우
1 OSD2가 상위인 경우
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 OSD 레이어간의 스위칭 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5 는 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 OSD 레이어간의 스위칭 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5와 같이 먼저, 외부에서 수신부를 통해 다수의 자막신호 또는/및 영상신호가 수신되면(S10), 이중 동시에 한 화면에 입력되는 다수의 자막신호 또는/및 영상신호(설명의 간략화를 위해 2개의 신호로 한정한다) OSD1과 OSD2를 제 1 OSD부(100)와 제 2 OSD부(200)로 각각 입력한다(S20).
이때, 상기 수신부를 통해 수신되는 자막신호 또는/및 영상신호는 각 신호의 특성정보를 포함하고 있다. 상기 특성정보로는 픽셀의 투명도, 컬러, 높낮이, 크기 정보 등이 있다.
따라서, 스위칭 플레인(400)은 상기 자막신호 또는/및 영상신호와 함께 입력되는 특성정보를 입력으로 각 영상신호에 따른 레이어의 픽셀별 상하위의 순서를 판단하고, 이에 따른 제어신호를 생성한다(S30).
이어 상기 제 1 OSD부(100)와 제 2 OSD부(200)는 입력된 OSD1과 OSD2를 스케일러를 수행하여 각 픽셀별로 알파 블렌딩 처리부(300)로 출력하고, 상기 스위칭 플레인(400)은 상기 스케일러를 통해 알파 블렌딩 처리부(300)로 출력되는 각 픽셀에 상응하는 제어신호를 출력한다(S40).
그러면, 상기 알파 블렌딩 처리부(300)는 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호를 통해 상기 제 1, 2 OSD부(100)(200)를 통해 입력되는 다수의 영상신호 OSD1과 OSD2의 각 픽셀별 상위 및 하위 레이어를 판단하여 알파 블렌딩을 처리한다(S50).
즉, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP)가 0인 경우 상기 알파 블렌딩 처리부(300)는 OSD1로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 그리고 OSD2로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단한다. 또한 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP)가 1인 경우 상기 알파 블렌딩 처리부(300)는 OSD1로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로, 그리고 OSD2로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로 판단한다.
이와 같이, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 OSD1로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 상기 OSD2로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단되면, 두 픽셀이 겹쳐지는 부분을 디스플레이할 때 상위의 레이어인 OSD1은 알파값 을 이용하여 처리되고, 하위의 레이어인 OSD2는 알파값 을 이용하여 알파 블렌딩된다.
아울러 상기 OSD2으로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 상기 OSD1로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단되면, 두 픽셀이 겹쳐지는 부분을 디스플레이할 때 상위의 레이어인 OSD2는 알파값 을 이용하여 처리되고, 하위의 레이어인 OSD1은 알파값 을 이용하여 알파 블렌딩된다.
이때, 상기 및 은 디스플레이될 색의 강도를 1이라고 했을 때 0과 1사이의 값을 가진다. 즉, OSD 레이어의 알파값은 색이 가질 수 있는 최소값과 최대값 사이이다.
따라서, 알파 블렌딩을 위해서 먼저 상위 레이어인 컬러값( )을 알파값과 곱한다. 이어 하위 레이어인 컬러값을 1에서 알파값을 뺀 값과 곱하게 된다. 그러면, 두 픽셀의 합은 1이 되어 100%의 불투명도를 나타내게 된다.
그러므로, 상기 곱해서 나온 두 결과값을 가산하여 디스플레이될 최종 컬러값을 출력하여 표시부(500)에 디스플레이한다(S60).
따라서, 상기 OSD1과 OSD2의 불투명도가 100%로 알파값이 '1'인 경우에도 스위칭 플레인에서 출력되는 제어신호(SP)에 따라서 수학식 4와 같이 디스플레이될 상위 레이어를 픽셀별로 결정할 수 있게 된다.
SP = 1인 경우 :
여기서, 상기 제 1 OSD부(100) 및 제 2 OSD부(200)에 입력되는 다수의 신호 중 동시에 한 화면에 입력되는 신호가 없는 경우에는 알파 블렌딩 처리부(300)는 바이패스(bypass)되어 바로 표시부(500)에 OSD1 또는 OSD2가 디스플레이된다. 이는 일반적인 경우로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 방법으로 표시부(500)에 디스플레이되는 영상은 도 6과 같이 OSD1을 상위 레이어로 OSD2를 하위 레이어라고 가정했을 때, 상기 OSD1의 알파값( )이 '1'이 되어 100% 불투명도를 가질 경우에도 상위 레이어인 OSD1을 포함하는 소정 영역(c)에서 상기 OSD2를 선택적으로 시청할 수 있게 된다.
다음 표 2는 도 6에서 나타내고 있는 표시부에 디스플레이되는 영역별로 스위칭 플레인의 제어신호(SP1) 및 OSD의 상태를 나타낸 그래프이다.
영역 - OSD SP 출력
(a) - on 1 OSD1 + OSD2
(b) - off - OSD2
(c) - x 0 OSD2
(d) - off 1 OSD2
이때, 상기 표시부(500)의 다른 영역인 (b), (d)에서는 OSD2가 그대로 디스플레이 되게 된다.
이와 같이, 표시부(500)는 상부에 위치하는 자막신호 또는/및 영상신호의 소정영역인 (c)영역에 하부에 위치하는 자막신호 또는/및 영상신호를 디스플레이 가능하나, 이 경우 하부에 위치하는 자막신호 또는/및 영상신호를 소정영역인 (c)에서만 디스플레이되도록 하고, 상기 (b), (d)영역에서는 OSD2 신호가 디스플레이 되지 않도록 하는데 어려움을 있다.
도 7 은 이를 해결하기 위한 본 발명에 따른 알파 블렌딩을 구현한 구조를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 먼저, 외부에서 수신부를 통해 자막신호 또는/및 영상신호인 OSD1을 입력받아 스케일러를 수행하는 제 1 OSD부(100)와, 외부에서 수신부를 통해 상기 OSD1과 동일한 화면상에 동시에 디스플레이되는 자막신호 또는/및 영상신호인 OSD2를 입력받아 스케일러를 수행하는 제 2 OSD부(200)와, 상기 OSD1 및 OSD2가 디스플레이되는 화면의 백그라운드를 소정 컬러로 설정하는 백그라운드부(600)와, 상기 제 1, 2 OSD부(100)(200)를 통해 각각 입력되는 신호 중 픽셀별로 상위 레이어 및 하위 레이어를 설정하는 제어신호(SP1) 및 상기 백그라운드의 삽입을 설정하는 제어신호(SP2)를 출력하는 스위칭 플레인(switching plane)(400)과, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)를 통해 상기 OSD1 및 OSD2의 픽셀별로 상위 레이어 및 하위 레이어를 판단하여 알파 블렌딩을 수행하고, 제어신호(SP2)를 통해 상기 백그라운드 삽입을 수행하는 알파 블렌딩 처리부(300)와, 상기 알파 블렌딩 처리부(300)에서 처리된 영상을 디스플레이하는 표시부(500)로 구성된다.
이때, 상기 알파 블렌딩 처리부(300)는 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)를 통해 상기 OSD1 및 OSD2의 픽셀별로 상위 레이어 및 하위 레이어를 판단하고 상위 레이어(OSD1)의 알파값( )을 이용하여 하위 레이어(OSD2)간의 투명도를 계산하는 OSD 알파 블렌딩부(312)와, 외부에서 OSD의 백그라운드 사용여부를 나타내는 입력신호 BGColor_is_on의 값에 따라 백그라운드 및 하위 레이어(OSD2)의 픽셀 컬러값 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 BG 선택부(314)와, 외부에서 해당 픽셀이 OSD 영역에 속해있는지 여부를 나타내는 입력신호 OSD_is_on의 값에 따라 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)의 출력값(C(A))과 상기 BG 선택부(314)의 출력값(C(B)) 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 OSD-BG 선택부(316)와, 상기 스위칭 플레인(400)의 제어신호(SP2)를 통해 상기 OSD-BG 선택부(316)의 출력값(C(C))과 하위 레이어(CV) 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 OSD/BG-비디오 선택부(318)로 구성된다.
또한, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호 (SP1) 및 (SP2)은 1비트의 크기를 갖는 '0' 또는 '1'의 값을 갖으며, 서로 동일한 값을 갖고 상기 OSD 알파 블렌딩부(312) 및 OSD/BG-비디오 선택부(318)를 제어하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용한 OSD 백그라운드 구현 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8 은 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용한 OSD 백그라운드 구현 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8과 같이 먼저, 외부에서 수신부를 통해 다수의 자막신호 또는/및 영상신호가 수신되면(S100), 이중 동시에 한 화면에 입력되는 다수의 자막신호 또는/및 영상신호(설명의 간략화를 위해 2개의 신호로 한정한다) OSD1과 OSD2를 제 1 OSD부(100)와 제 2 OSD부(200)로 각각 입력한다(S110).
이때, 상기 수신부를 통해 수신되는 자막신호 또는/및 영상신호는 각 신호의 특성정보를 포함하고 있으며, 상기 특성정보로는 픽셀의 투명도, 컬러, 높낮이, 크기 정보 등이 있다.
따라서, 스위칭 플레인(400)은 상기 자막신호 또는/및 영상신호와 함께 입력되는 특성정보를 입력으로 각 영상신호에 따른 레이어의 픽셀별 상하위의 순서와 백그라운드의 영역을 판단하고, 이에 따른 제어신호를 생성한다(S120).
이어 상기 제 1 OSD부(100)와 제 2 OSD부(200)는 입력된 OSD1과 OSD2를 스케일러를 수행하여 각 픽셀별로 OSD 알파 블렌딩부(300)로 출력하고, 상기 스위칭 플레인(400)은 상기 스케일러를 통해 OSD 알파 블렌딩부(312)로 출력되는 각 픽셀에 상응하는 픽셀별 상하위의 순서를 결정짓는 제어신호(SP1)를 출력한다(S130).
그러면, 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)는 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)를 통해 상기 제 1, 2 OSD부(100)(200)를 통해 입력되는 다수의 영상신호 OSD1과 OSD2의 각 픽셀별 상위 및 하위 레이어를 판단하여 알파 블렌딩을 처리하고 해당 픽셀의 컬러값(C(A))을 출력한다(S140).
즉, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)가 '0'인 경우 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)는 OSD1로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 그리고 OSD2로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단한다. 또한 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)가 '1'인 경우 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)는 OSD1로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로, 그리고 OSD2로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로 판단한다.
이와 같이, 상기 스위칭 플레인(400)에서 출력되는 제어신호(SP1)에 따라 상기 OSD1로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 상기 OSD2로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단되면, 두 픽셀이 겹쳐지는 부분을 디스플레이할 때 상위의 레이어인 OSD1은 알파값 을 이용하여 처리되고, 하위의 레이어인 OSD2는 알파값 을 이용하여 알파 블렌딩된다.
아울러 상기 OSD2로부터 입력된 픽셀을 상위 레이어로, 상기 OSD1로부터 입력된 픽셀을 하위 레이어로 판단되면, 두 픽셀이 겹쳐지는 부분을 디스플레이할 때 상위의 레이어인 OSD2는 알파값 을 이용하여 처리되고, 하위의 레이어인 OSD1은 알파값 을 이용하여 알파 블렌딩된다.
이때, 상기 및 은 디스플레이될 색의 강도를 1이라고 했을 때 0과 1사이의 값을 가진다. 즉, OSD 레이어의 알파값은 색이 가질 수 있는 최소값과 최대값 사이이다.
따라서, 알파 블렌딩을 위해서 먼저 상위 레이어인 컬러값( )을 알파값과 곱한다. 이어 하위 레이어인 컬러값을 1에서 알파값을 뺀 값과 곱하게 된다. 그러면, 두 픽셀의 합은 1이 되어 100%의 불투명도를 나타내게 된다.
실 예로서, 상기 OSD1과 OSD2의 불투명도가 100%로 알파값이 '1'인 경우에도 스위칭 플레인에서 출력되는 제어신호(SP)에 따라서 수학식 4와 같이 디스플레이될 상위 레이어를 픽셀별로 결정할 수 있게 된다.
SP = 1인 경우 :
이와 같은 방법으로 표시부(500)에 디스플레이되는 영상은 도 6과 같이 OSD1을 상위 레이어로 OSD2를 하위 레이어라고 가정했을 때, 상기 OSD1의 알파값( )이 '1'이 되어 100% 불투명도를 가질 경우에도 상위 레이어인 OSD1을 포함하는 소정 영역(c)에서 상기 OSD2를 추가로 시청할 수 있게 된다.
이어, 상기 BG 선택부(314)는 외부에서 OSD의 백그라운드 사용여부를 나타내는 입력신호 BGColor_is_on의 값을 입력받아(S150), 이를 통해 백그라운드부(600)에서 입력되는 백그라운드 픽셀의 컬러값과 하위 레이어(OSD2)의 픽셀 컬러값 중 어느 하나의 값(C(B))을 선택적으로 출력한다(S160)(S170).
즉, 입력신호 BGColor가 온(on) 이면 백그라운드 픽셀의 컬러값을 출력하고(S170), 입력신호 BGColor가 오프(off)이면 하위 레이어 픽셀의 컬러값을 출력한다(S160).
이렇게 상기 BG 선택부(314)에서 출력되는 백그라운드 픽셀의 컬러값 또는 하위 레이어(OSD2)의 픽셀 컬러값은 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)에서 출력되는 디스플레이될 최종 컬러값(C(A))과 함께 OSD-BG 선택부(316)에 입력받는다.
그리고 상기 OSD-BG 선택부(316)는 외부에서 해당 픽셀이 상위 레이어(OSD1) 영역에 속해있는지 여부를 나타내는 입력신호 OSD_is_on의 값을 입력받고(S180), 이에 따라 상기 OSD 알파 블렌딩부의 출력값(C(A))과 상기 BG 선택부의 출력값(C(B)) 중 어느 하나를 선택적으로 출력한다(S190)(S200).
즉, 입력신호 OSD가 온(on)이면 상기 OSD 알파 블렌딩부(312)의 출력값(C(A))을 출력하고(S200), 입력신호 OSD가 오프(off)이면 상기 BG 선택부(314)의 출력값(C(B))을 출력한다(S190).
이어 OSD/BG-비디오 선택부(318)는 상기 OSD-BG 선택부(316)의 출력값과 하위 레이어(OSD2)를 입력받고, 상기 스위칭 플레인의 제어신호(SP2)에 따라 상기 OSD-BG 선택부(316)의 출력값(C(C))과 하위 레이어(OSD2)의 픽셀 컬러값(CV) 중 어느 하나를 선택적으로 출력한다(S210).
즉, 상기 스위칭 플레인에서 입력되는 제어신호(SP2)가 '0'이면 상기 OSD-BG 선택부의 출력값(C(C))을 출력하고, 상기 스위칭 플레인에서 입력되는 제어신호(SP2)가 '1'이면 하위 레이어의 픽셀 컬러값(CV)을 출력한다.
그리고 상기 OSD/BG-비디오 선택부(318)에서 출력되는 최종 픽셀 컬러값(C(D))을 표시부(500)에 디스플레이한다(S220).
이와 같은 방법으로 상기 표시부(500)에 디스플레이되는 영상은 도 9와 같이 OSD1을 상위 레이어로 OSD2를 하위 레이어라고 가정했을 때, 상기 OSD1의 알파값( )이 '1'이 되어 100% 불투명도를 가질 경우에도 상위 레이어인 OSD1을 포함하는 소정 영역(c)에서 상기 OSD2를 추가로 시청할 수 있게 된다. 아울러 상기 표시부(500)는 상부에 위치하는 자막신호 또는/및 영상신호의 소정영역인 (c)영역에 하부에 위치하는 자막신호 또는/및 영상신호를 디스플레이하면서, 다른 영역인 (b), (d)영역에는 백그라운드 컬러가 디스플레이 되게 된다.
다음 표 3은 도 9에서 나타내고 있는 표시부(500)의 영역별로 백그라운드의 설정과 스위칭 플레인의 제어신호(SP1) 및 OSD의 상태를 나타낸 그래프이다.
영역 백그라운드 OSD SP 출력
(a) x on 1 OSD1 + OSD2
(b) off off 1 OSD2
(c) x x 0 OSD2
(d) on off 1 B
이때, 상기 백그라운드의 설정은 또 다른 OSD를 갖는 영상 이미지를 사용하거나, 고정된 색을 적용할 수도 있으나 이 경우에는 메모리에서 이미지를 읽어오기 위해 사용되는 메모리 대역폭(bandwidth)과 하드웨어의 비용이 스위치 플레인을 통한 고정된 색을 적용할 경우보다 크게 늘어나게 된다.
실 예를 보면, DTV의 경우 한 프레임에 따른 픽셀은 1280x720이므로, 여기에 OSD를 갖는 영상 이미지를 사용하는 경우에는 메모리의 대역폭이 (1280x720) x 데이터값(16비트, 32비트)의 크기를 필요로 하게 된다.
이에 반해, 본 발명과 같이 스위칭 플레인(400)을 통한 고정된 색을 적용할 경우는 메모리의 대역폭이 (1280x720) x 스위칭 플레인의 제어신호의 크기(1비트)를 갖게 되어, 최소 16배의 메모리 크기 및 대역폭을 절약할 수 있다.
아울러, 상기 도 9에서의 (c)영역의 영상을 시청자에게 보다 다양하고 편안한 시청을 위해 도 10과 같이 이웃하는 영상과의 경계부분에 윈도우 스킨(700)을 구성한다.
이때, 상기 윈도우 스킨은 내부 영상(c)과의 경계를 나타내는 내부 보더(inner border)(710)와, 외부 영상과의 경계를 나타내는 외부 보더(outer border)(720)로 이루어진다.
이와 같은 형태의 윈도우 스킨(700)을 OSD 방법을 이용하는 구현은 OSD 레이어와 스위칭 플레인을 이용하여 구현하는 방법을 취하게 된다.
상기 윈도우 스킨(700)을 OSD 레이어만으로 구현하는 경우는 윈도우 화면이 스킨 중간에서 디스플레이되도록 하기 위해서 OSD에 반드시 알파값을 가진 색이 사용되어야만 한다. 이 방법은 매 픽셀별로 알파값을 지정해주는 방법으로 하위 레이어인 비디오 영상이 디스플레이되는 영역에 알파값 '0'을 지정하게 된다. 따라서, 윈도우 스킨의 내부 보더의 모양을 바꾸고자 할 경우 OSD 레이어를 픽셀별로 재설정해야 하는 번거로움이 있으며, 또한 윈도우 스킨의 이미지 전체에 따른 픽셀과 그에 따른 알파값을 이용하여야 하므로 메모리 대역폭의 크기를 증가시키는 원인이 된다.
따라서, OSD 레이어와 스위칭 플레인으로 같이 구현함으로써, 외부 보더(720)는 OSD로 구현되고, 내부 보더(710)는 스위칭 플레인으로 구현함으로써, 상기 OSD 레이어만으로 구현하는 방법에 따른 문제점을 해결하게 된다.
도 11 은 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법에 따른 구성을 나타낸 도면이고, 도 12 는 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 윈도우 스킨이 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면, 먼저 OSD 방법 또는 윈도우 방법을 이용하여 하나의 화면에 두 개의 영상(메인 윈도우, 서브 윈도우)이 표시부에 디스플레이한다.
그리고 먼저, OSD 방법을 이용하여 외부 보더(720)를 기준으로 서브 윈도우의 전면에 소정 형상을 갖는 윈도우 스킨(700)을 형성한다.
이어, 스위칭 플레인을 이용하여 상기 형성된 윈도우 스킨(700)내에 서브 윈도우가 표시되는 영역을 상기 내부 보더(710)를 기준으로 스위칭 플레인의 제어신호를 '0'으로 설정하고, 그 이외의 영역에는 제어신호를 '1'로 설정한다.
이와 같이 내부 보더(710)의 모양은 스위칭 플레인의 제어신호를 설정하는 1비트의 값에 따라 사용자의 취향에 따라 적절히 변환 가능하므로, 작은 메모리 대역폭을 사용하면서도 보다 액티브한 스킨을 만들 수 있으며, OSD 레이어만으로 구현하는 방법의 경우보다 처리속도도 빠르다.
또한, OSD 레이어와 스위칭 플레인으로 같이 구현하는 방법은 외부 보더(710)를 불투명한 스킨으로 구현할 수 있게 되므로 OSD의 컬러 정보는 알파값이 필요 없게 되어 좀 더 적은 메모리 대역폭으로 처리될 수 있으며, 내부 보더와 외부 보더를 OSD 레이어와 스위칭 플레인으로 각각 따로 설정할 수 있게 되므로 다양하면서 유연한 스킨 활용이 가능하다.
이때, OSD 방법과 스위칭 플레인을 이용하는 방법은 OSD 방법을 먼저 처리하고 스위칭 플레인을 이용하는 방법을 나중에 처리하거나, 또는 그 역의 순서로 처리되어도 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 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.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 OSD 레이어간의 스위칭 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 레이어간의 픽셀별 상하를 자유롭게 조정하게 되어 기존의 방법에서 사용될 수 없었던 다양한 디스플레이 효과를 기대할 수 있다.
둘째, 백그라운드의 설정을 스위칭 플레인을 이용함으로써, 메모리 대역폭(bandwidth)과 하드웨어의 비용을 최소 16배 이상 줄일 수 있다.
셋째, OSD를 이용하는 모든 디스플레이 장치에서 활용될 수 있다.
넷째, 기존의 단순한 보더에서 활용될 수 없었던 다양한 디스플레이 효과를 기대할 수 있다.
다섯째, OSD의 백그라운드를 활용하는 데이터 방송 등에서 사용자의 취향에 맞는 맞춤형/테마형 유저 인터페이스를 구성할 수 있다.
도 1, 2 는 종래 기술에 따른 알파 블렌딩을 구현하는 방법을 하드웨어적으로 나타낸 도면
도 3 은 종래 기술에 따른 표시부에 디스플레이되는 영상을 나타낸 도면
도 4 는 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 알파 블렌딩을 구현한 구조를 나타낸 제 1 실시예
도 5 는 도 4에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 알파 블렌딩을 구현하는 방법을 나타낸 흐름도
도 6 은 제 1 실시예를 통해 표시부에 디스플레이되는 영상을 나타낸 도면
도 7 은 본 발명에 따른 알파 블렌딩을 구현한 구조를 나타낸 제 2 실시예
도 8 은 도 7에 따른 스위칭 플레인을 이용한 OSD 백그라운드 구현 방법을 나타낸 흐름도
도 9 는 제 2 실시예를 통해 표시부에 디스플레이되는 영상을 나타낸 도면
도 10 은 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨의 구성을 나타낸 도면
도 11 은 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법에 따른 구성을 나타낸 도면
도 12 는 본 발명에 따른 스위칭 플레인을 이용하여 윈도우 스킨이 적용된 실시예를 나타낸 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 제 1 OSD부 200 : 제 2 OSD부
300 : 알파 블렌딩 처리부 310 : 곱셈부
312 : OSD 알파 블렌딩부 314 : BG 선택부
316 : OSD-BG 선택부 318 : OSD/BG-비디오 선택부
320 : 곱셈부 330 : 곱셈부
340 : 곱셈부 350 : 제 1 먹스
360 : 제 2 먹스 370 : 가산부
400 : 스위칭 플레인 500 : 표시부
600 : 백그라운드부 700 : 윈도우 스킨
710 : 내부 보더 720 : 외부 보더

Claims (5)

  1. OSD 방법 또는/및 윈도우 방법을 이용하여 하나의 화면에 두 개의 영상(메인 윈도우, 서브 윈도우)을 디스플레이하는 단계와,
    OSD 방법을 이용하여 소정 형상의 윈도우 스킨을 상기 서브 윈도우가 오버레이되도록 형성하는 단계와,
    상기 형성된 윈도우 스킨내에 서브 윈도우가 표시되는 영역을 스위칭 플레인의 제어신호를 이용하여 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 윈도우 스킨은 메인 윈도우와 윈도우 스킨과의 경계를 나타내는 외부 보더 영역과, 서브 윈도우와 윈도우 스킨과의 경계를 나타내는 내부 보더 영역을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 윈도우 방법은 PIP(Picture In Picture)기능 및 POP(Picture Out of Picture)기능을 이용하는 것을 특징으로 하는 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 플레인의 제어신호는 메인 윈도우, 서브 윈도우 및 윈도우 스킨에 따른 동일한 위치의 픽셀별 레이어의 상하위의 순서를 설정하는 신호인 것을 특징으로 하는 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 플레인의 제어신호는 1 비트의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 스위칭 플레인을 이용한 윈도우 스킨 적용 방법.
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