KR20130052281A - 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법 - Google Patents

영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법이 개시된다. 신호 복원부는 전송 신호를 수신하고, 수신한 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원한다. 동기 비교부는 복수의 신호 복원부가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출한다. 타이밍 보상부는 동기 비교부가 산출한 타이밍 차이를 기초로 복수의 신호 복원부가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상한다. 복수의 신호 전송부는 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성한다.

Description

영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법{apparatus for processing image and method for processing image signal}
본 발명은 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초고해상도 영상을 처리하는 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법에 관한 것이다.
울트라 하이 데피니션(UD : Ultra high Definition), 디지털 시네마(DC : Digital Cinema), 슈퍼 하이비전(SH : Super Highvision)의 등장으로, TV에서 초고해상도 영상을 처리하는 방안의 필요성이 증가되고 있다. 초고해상도 영상은 기존의 HD(High Definition) 영상에 비해서 4 내지 5배 이상의 해상도(resolution)를 가지는 영상이다. UD 영상은 3840×2160 해상도를 가지고, DC 영상은 4096×2160 해상도를 가지며, SH 영상은 7680×4320 해상도를 갖는다.
초고해상도 영상은 기존의 HD 신호에 비해 최소 4 내지 5배 이상의 거대한 데이터 량을 가지므로 종래의 기술로는 이를 단일 비디오 처리 집적회로(IC :Integrated Circuit)에서 영상 처리 및 전송하기가 어렵다. 따라서, 일반적으로 비디오 처리 메인 보드에서는 초고해상도 영상을 일정 크기 단위로 나누어 복수의 비디오 처리 IC에서 각 단위 영상에 대한 영상 처리를 한 후, 이를 디스플레이 패널로 보낸다. 그러면, 디스플레이 패널은 복수의 단위 영상을 함께 디스플레한다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 초고행상도 영상의 단위 영상을 타이밍 오차 없이 동시에 디스플레이할 수 있는 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 초고행상도 영상의 단위 영상을 전송하는 전송 신호간의 동기 차이를 보상할 수 있는 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법을 제공하는데 있다,
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는, 전송 신호를 수신하고, 상기 수신된 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 복수의 신호 복원부, 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 동기 비교부, 상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 타이밍 보상부, 및 상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 상기 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성하는 복수의 신호 전송부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수신된 전송 신호와 상기 생성된 전송 신호는 동일한 형태의 신호일 수 있다. 또한 상기 수신된 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling) 중 하나일 수 있다. 또한 상기 복원된 동기 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 데이터 인에이블 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 동기 비교부는, 상기 복원된 동기 신호들 중 기준 동기 신호를 선정하고, 상기 선정된 기준 동기 신호와 나머지 동기 신호를 비교하여 상기 타이밍 차이를 산출할 수 있다. 여기서, 특정 동기 신호의 타이밍 차이는 상기 기준 동기 신호에 포함된 데이터 인에이블 신호의 엣지(edge)의 시작 시점과 상기 특정 동기 신호에 포함된 데이터 인에이블 신호의 엣지(edge)의 시작 시점 간의 픽셀 클럭(Pixel Clock) 차이로 산출될 수 있다. 또한 상기 기준 동기 신호의 타이밍 차이는 0으로 산출될 수 있다.
상기 동기 비교부는, 상기 동기 비교부로 가장 먼저 입력된 동기 신호를 상기 기준 동기 신호로 선정할 수 있다.
상기 동기 비교부는, 상기 복원된 동기 신호들 중 가장 빠르게 엣지(Edge)가 나타나는 수직 동기 신호를 포함하는 동기 신호를 상기 기준 동기 신호로 선정할 수 있다.
상기 타이밍 보상부는, 상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 동기 신호를 지연시킬 수 있다. 여기서, 상기 동기 신호가 지연되는 시간은 보상값에 상기 산출된 타이밍 차이의 값이 감산된 값에 비례할 수 있다. 또한 상기 보상값은 상기 타이밍 차이의 값들 중 최대값을 기초로 결정될 수 있다. 또한 상기 보상값은 상기 타이밍 차이의 값의 최대값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 영상 신호 처리 방법은, 복수의 전송 신호들을 수신하고, 상기 수신된 복수의 전송 신호들로부터 각각의 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 단계, 상기 복원된 복수의 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 단계, 상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복원된 복수의 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 단계, 및 상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호들 및 상기 영상 데이터 신호들의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는, 영상 프레임을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 분할된 복수의 영역 중 하나를 전송하는 복수의 전송 신호를 생성하는 영상 신호 분할부, 상기 생성된 복수의 전송 신호들 간의 동기 차이를 보상하는 영상 신호 동기부, 및 상기 동기 차이가 보상된 전송 신호들을 디스플레이하는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
상기 영상 신호 동기부는, 상기 생성된 복수의 전송 신호 중 하나를 수신하고, 상기 수신된 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 복수의 신호 복원부, 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 동기 비교부, 상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 타이밍 보상부, 및 상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 상기 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성하고, 상기 생성된 전송 신호를 상기 디스플레이 패널로 전송하는 복수의 신호 전송부를 포함할 수 있다.
상기 영상 신호 분할부는, 상기 영상 프레임의 해상도를 상기 디스플레이 패널의 화면 해상도로 조절하기 위해 상기 분할된 복수의 영역을 스케일링할 수 있다.
본 발명에 따른 영상 처리 장치 및 영상 신호 처리 방법에 의하면, 초고해상도 영상이 분리된 단위 영상 각각에 대한 처리 지연 시간 차이 및 전송 경로 차이로 발생하는 동기 차이를 보상하므로, 초고해상도 영상을 디스플레이 패널로 동기 차이 없이 전송할 수 있고, 초고해상도 영상을 단위 영상간의 타이밍 오차 없이 디스플레이할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 처리 장치에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 영상 프레임을 세로 방향으로 분할하는 일실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 영상 처리 장치가 입력 신호를 처리하는 과정을 일실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 영상 신호 동기부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면,
도 5는 LVDS 신호를 도시한 도면,
도 6은 전송 신호로부터 복원된 영상 신호를 도시한 도면,
도 7은 두개의 영상 신호간의 동기 차이를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 타이밍 보상부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도, 그리고
도 10은 본 발명에 따른 영상 처리 장치가 입력 신호를 처리하는 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 처리 장치에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 처리 장치(100)는 영상 신호 분할부(110), 영상 신호 동기부(120) 및 디스플레이 패널(130)을 포함할 수 있다. 영상 처리 장치(100)는 데스크톱, 랩톱, 태블릿 또는 핸드헬드 컴퓨터 등의 퍼스널 컴퓨터 시스템일 수 있다. 또한 영상 처리 장치(100)는 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 등과 같은 이동 단말기일 수 있고, 디지털 TV 같은 고정형 가전기기일 수 있다. 또한 영상 처리 장치(100)는 디스플레이 패널(130)을 제외하고, 영상 신호 분할부(110) 및 영상 신호 동기부(120)를 포함하는 셋톱박스(Set Top Box)일 수 있다. 또한 영상 처리 장치(100)는 셋톱박스로터 입력된 영상 신호를 처리하는 처리 장치일 수 있다. 이러한 경우에는, 영상 처리 장치(100)는 영상 신호 분할부(110)를 제외하고, 영상 신호 동기부(120)를 포함할 수 있고, 영상 신호 동기부(120) 및 디스플레이 패널(130)을 포함할 수 있다.
영상 신호 분할부(110)는 영상 프레임을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 분할된 복수의 영역 중 하나를 전송하는 복수의 전송 신호를 생성한다. 여기서 영상 프레임은 영상 신호 분할부(110)로 입력된 영상에 포함된 영상 프레임일 수 있다. 그리고 상기 입력된 영상은 울트라 하이 데피니션(UD : Ultra high Definition) 해상도, 디지털 시네마(DC : Digital Cinema) 해상도 및 슈퍼 하이비전(SH : Super Highvision) 해상도 중 적어도 하나의 해상도를 가질 수 있다. 또한 상기 입력된 영상은 HD(High Definition) 해상도 및 SD(Standard Definition) 해상도를 가질 수 있다. 또한 상기 입력된 영상은 SD 해상도보다 작은 해상도를 가질 수 있다. 이하에서 UD 해상도 및 그 이상의 해상도를 초고해상도로 정의하고, SD 해상도 보다 작은 해상도를 저해상도로 정의한다. 또한 상기 분할된 영역을 단위 영상 영역으로 정의한다.
상기 단위 영상 영역을 전송하기 위한 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling)일 수 있다.
영상 신호 분할부(110)는 정해진 방향을 기준으로 영상 프레임을 둘 이상의 단위 영상 영역으로 분할할 수 있다.
일부 실시예로 상기 정해진 방향이 세로인 경우에는, 영상 신호 분할부(110)는 세로 방향을 기준으로 영상 프레임을 둘 이상의 단위 영상 영역으로 분할할 수 있다.
도 2는 영상 프레임을 세로 방향으로 분할하는 일실시예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 영상 신호 분할부(110)는 H×V 크기의 영상 프레임(200)을 입력받고, 세로 방향을 기준으로 영상 프레임(200)을 N개의 단위 영상 영역(200-1 내지 200-N)으로 분할한다.
일부 실시예로, 상기 정해진 방향이 가로인 경우에는, 영상 신호 분할부(110)는 가로 방향을 기준으로 영상 프레임을 둘 이상의 단위 영상 영역으로 분할할 수 있다.
일부 실시예로, 상기 정해진 방향이 세로 및 가로인 경우에는, 영상 신호 분할부(110)는 세로 방향을 기준으로 영상 프레임을 둘 이상의 단위 영상 영역으로 분할하고, 가로 방향을 기준으로 상기 단위 영상 영역을 다시 둘 이상의 단위 영상 영역으로 분할할 수 있다.
또한 영상 신호 분할부(110)는 영상 프레임의 해상도를 디스플레이 패널(130)의 화면 해상도로 조절하기 위해 분할된 영역을 스케일링한다. 일부 실시예로, 영상 프레임의 해상도가 1920×1080이고, 디스플레이 패널(130)의 화면 해상도가 3840×2160인 경우에는, 영상 신호 분할부(110)는 단위 영상 영역을 4배로 스케일링한다.
영상 신호 분할부(110)는 복수의 신호 처리부(110-1 내지 110-n)를 포함할 수 있다. 신호 처리부(110-1 내지 110-n)는 하나의 단위 영상 영역을 스케일링하고, 스케일링된 단위 영상 영역을 전송하기 위한 전송 신호를 생성한다. 영상 신호 분할부(110)는 단위 영상 영역의 개수(n) 만큼 신호 처리부를 포함할 수 있다.
영상 신호 동기부(120)는 영상 신호 분할부(110)가 생성한 전송 신호들을 수신하고, 수신한 전송 신호들 간의 동기 차이를 보상한다.
디스플레이 패널(130)은 영상 신호 동기부(120)가 동기 차이를 보상한 전송 신호들을 수신하고, 수신된 전송 신호에 포함된 단위 영상 영역을 디스플레이한다. 디스플레이 패널(130)은 티콘(TCON) 보드 및 복수의 단위 스크린을 포함할 수 있다.
티콘 보드는 단위 영상 영역을 전송하는 전송 신호를 수신하기 위한 복수의 포트를 포함할 수 있고, 복수의 포트 중 하나의 포트를 통해 입력된 전송 신호들을 처리하기 위한 복수의 드라이버 직접회로(IC :Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 일부 실시예로, 티콘 보드는 입력되는 전송 신호의 개수(n)만큼 포트 및 드라이버 직접회로를 포함할 수 있다. 또한 신호 처리부(110-1 내지 110-n)의 개수와 상기 포트의 개수는 서로 대응될 수 있다. 또한 디스플레이 패널(130)이 포함하는 단위 스크린의 개수는 상기 포트 개수와 대응할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 처리 장치가 입력 신호를 처리하는 과정을 일실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 초고해상도 신호를 4분할하여 처리 및 전송하는 과정을 도시한다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(130)의 후면(350)에는 티콘(TCON) 보드가 장착되어 있고, 티콘 보드는 단위 영상 영역을 전송하는 전송 신호를 수신하기 위한 4개의 포트(351, 352, 353, 354)를 포함하고, 포트(351, 352, 353, 354) 중 하나의 포트를 통해 입력된 전송 신호들을 처리하기 위한 4개의 드라이버 직접회로(IC :Integrated Circuit)를 포함한다.
디스플레이 패널(130)은 4개의 단위 스크린(311, 312, 314, 315)을 포함한다. 4개의 단위 스크린(311, 312, 314, 315)은 디스플레이 패널 전면(310)에 위치한다.
영상 신호 분할부(110)는 수신된 입력 신호에 포함된 영상을 4개의 단위 영상 영역으로 나눈다. 신호 처리부 1, 신호 처리부 2, 신호 처리부 3, 신호 처리부 4는 각각 4개의 단위 영상 영역 중 하나를 스케일링하고, 스케일링된 단위 영상 영역을 전송하기 위한 전송 신호를 생성하고, 생성한 전송 신호를 영상 신호 동기부(120)로 전송한다.
영상 신호 동기부(120)는 신호 처리부 1, 신호 처리부 2, 신호 처리부 3, 신호 처리부 4가 전송한 4개의 전송 신호들 수신하고, 수신한 4개의 전송 신호들 간의 타이밍 차이를 보상한다. 상기 4개의 전송 신호 간의 타이밍 차이는 신호 처리부 1, 신호 처리부 2, 신호 처리부 3, 신호 처리부 4 간의 출력 타이밍 차이 및 전송 신호들 간의 전송 경로 차이로 인한 지연 차이 중 적어도 하나에 의해 발생할 수 있다.
영상 신호 동기부(120)는 동기 차이가 보상된 4개의 전송 신호를 디스플레이 패널(130)의 포트(351, 352, 353, 354)로 전송한다. 드라이버 직접회로는 포트(351, 352, 353, 354)를 통해 입력된 전송 신호를 처리한다. 드라이버 직접회로에서 처리된 전송 신호에 포함된 단위 영상 영역은 단위 스크린(311, 312, 314, 315) 중 하나에 디스플레이된다. 예를 들면, 포트(351)를 통해 입력된 전송 신호는 드라이버 직접회로에서 처리되고, 상기 처리된 전송 신호에 포함된 단위 영상 영역은 단위 스크린(311)에 디스플레이될 수 있다.
각 포트(351, 352, 353, 354)에 입력된 전송 신호들은 서로 타이밍 차이가 보상된 신호이므로, 단위 스크린(311, 312, 314, 315)은 단위 영상 영역을 타이밍 불치일 없이 동시에 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 복수의 단위 스크린(311, 312, 314, 315)이 디스플레이하는 4개의 단위 영상을 타이밍 불일치 없이 하나의 영상으로 보게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 영상 신호 동기부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 영상 신호 동기부(120)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n), 동기 비교부(420), 타이밍 보상부(430) 및 복수의 신호 전송부(440-1 내지 440-n)를 포함할 수 있다. 여기서 신호 복원부(410-1 내지 410-n)의 개수 및 신호 전송부(440-1 내지 440-n)의 개수는 서로 대응할 수 있고, 신호 복원부(410-1 내지 410-N)의 개수는 영상 신호 분할부(110)에 포함된 신호 처리부(110-1 내지 110-n)의 개수와 대응할 수 있다.
신호 복원부(410-1 내지 410-n)는 단위 영상 영역을 전송하는 전송 신호를 수신하고, 수신한 전송 신호로부터 영상 신호를 복원한다. 상기 수신된 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling) 중 하나일 수 있다.
도 5는 LVDS 신호를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, LVDS 신호(500)는 LVDS 클럭 신호(LVDS Clock) 및 LVDS 데이터 신호(LVDS Data)를 포함한다. 신호 복원부(410-1 내지 410-n)는 LVDS 데이터 신호(LVDS Data)로부터 영상 신호를 복원할 수 있다.
또한 상기 복원된 영상 신호는 상기 단위 영상 영역의 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 포함한다. 상기 동기 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 데이터 인에이블 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6은 전송 신호로부터 복원된 영상 신호를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 영상 신호(600)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n)가 전송 신호부터 복원 영상 신호의 일실시예이다. 영상 신호(600)는 수직 동기 신호(601), 수평 동기 신호(603), 데이터 인에이블 신호(605) 및 영상 데이터 신호(607)를 포함한다.
수직 동기 신호(601)는 영역(650)에서 엣지(Edge)를 갖는다. 수평 동기 신호(603)는 수직 동기 신호(601)의 엣지(650)의 종료 지점으로부터 길이(660)만큼 떨어진 영역(610)에서 엣지를 갖는다. 데이터 인에이블 신호(605)는 수평 동기 신호(603)의 엣지(610)의 종료 지점으로부터 길이(620)만큼 떨어진 영역(630)에서 엣지를 갖는다. 길이(610)는 수평 동기 폭이고, 길이(620)는 수평 백 포치(back portch)이며, 길이(630)는 수평 액티브(active)이다. 또한 길이(640)는 수평 전체폭이고, 길이(650)는 수직 동기 폭이며, 길이(660)는 수직 백 포치다. 그리고, 길이(670)는 수직 액티브이며, 길이(680)는 수직 전체폭이다.
영상 신호(600)는 수평 동기 및 수직 동기가 액티브 로우(Active Low), 데이터 인에이블이 액티브 하이(Active High)의 극성을 가질 때의 신호를 나타낸다.
동기 비교부(420)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n)가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출한다. 동기 비교부(420)는 상기 복원된 동기 신호들 중 기준 동기 신호를 선정하고, 상기 선정된 기준 동기 신호와 나머지 동기 신호를 비교하여 상기 타이밍 차이를 산출한다. 동기 비교부(420)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n)로부터 가장 먼저 입력된 동기 신호를 상기 기준 동기 신호로 선정할 수 있고, 신호 복원부(410-1 내지 410-n)로부터 입력된 동기 신호들 중 가장 빠르게 엣지(Edge)가 나타나는 수직 동기 신호를 포함하는 동기 신호를 상기 기준 동기 신호로 선정할 수 있다. 또한, 동기 비교부(420)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n)로부터 입력된 동기 신호들 중 가장 늦게 엣지(Edge)가 끝나는 수직 동기 신호를 포함하는 동기 신호를 상기 기준 동기 신호로 선정할 수 있다.
동기 비교부(420)는 복수의 동기 신호 각각의 타이밍 차이를 생성할 수 있다. 여기서, 각 동기 신호의 타이밍 차이는 상기 기준 동기 신호와 해당 동기 신호와의 타이밍 차이로 정의될 수 있다. 이러한 경우에, 기준 동기 신호의 타이밍 차이는 0으로 산출된다.
동기 비교부(420)는 특정 동기 신호의 타이밍 차이는 상기 기준 동기 신호에 포함된 데이터 인에이블 신호의 엣지(edge)의 시작 시점과 상기 특정 동기 신호에 포함된 데이터 인에이블 신호의 엣지(edge)의 시작 시점 간의 픽셀 클럭(Pixel Clock) 차이로 산출할 수 있다.
도 7은 두개의 영상 신호간의 동기 차이를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 영상 신호(700)는 신호 복원부(410-1)가 수신한 전송 신호로부터 복원한 신호이고, 영상 신호(750)는 신호 복원부(410-2)가 수신한 전송 신호로부터 복원한 신호이다. 영상 신호(700) 및 영상 신호(750) 간의 타이밍 차이는 신호 처리부(110-1 내지 110-n) 간의 출력 타이밍 차이 및 고속 전송 시의 전송 경로 차이로 인한 지연 차이 중 적어도 하나에 의해 발생할 수 있다. 상기 타이밍 차이는 적게는 수 픽셀 클럭(Pixel clock)에서부터 수 라인(line)에 이를 수 있다.
이하에서, 동기 비교부(420)가 영상 신호(700)와 영상 신호(750) 간의 타이밍 차이를 계산하는 방법의 실시예들을 설명한다.
일부 실시예로, 영상 신호(700)의 수직 동기 신호(701)와 영상 신호(750)의 수직 동기 신호(751)의 엣지를 관찰하여 더 늦게 끝나는 수직 동기 신호를 찾는다. 수직 동기 신호(751)의 엣지가 더 늦게 끝나므로, 수직 동기 신호(751)를 기준 동기 신호로 선정한다. 수직 동기 신호(751)를 기준으로 영상 신호(700)의 데이터 인에이블 신호(705)의 엣지 및 영상 신호(750)의 데이터 인에이블 신호(755)의 엣지를 관찰하여 먼저 나타나는 데이터 인에이블(715)과 늦게 나타나는 데이터 인에이블(765) 간의 차이(763)를 픽셀 클럭을 이용하여 카운트한다. 카운트된 픽셀 클럭은 영상 신호(700)의 타이밍 차이가 되고, 영상 신호(750)의 타이밍 차이는 0이 된다.
영상 신호가 2개 이상인 경우에는, 영상 신호들의 수직 동기 신호의 엣지를 관찰하여 가장 늦게 끝나는 수직 동기 신호를 찾는다. 상기 찾은 수직 동기 신호를 기준 동기 신호로 선정한다. 영상 신호 중 하나의 영상 신호를 선택하고, 상기 기준 동기 신호를 기준으로 상기 선택된 영상 신호의 데이터 인에이블 신호의 엣지 및 상기 기준 동기 신호를 포함하는 영상 신호의 데이터 인에이블 신호의 엣지를 관찰하여 먼저 나타나는 데이터 인에이블과 늦게 나타나는 데이터 인에이블 간의 차이를 픽셀 클럭을 이용하여 카운트 한다. 카운트된 픽셀 클럭은 상기 선택된 영상 신호의 타이밍 차이가 된다. 그리고, 타이밍 차이가 산출되는 않은 영상 신호가 없을 때까지, 타이밍 차이가 산출되는 않은 영상 신호 중에서 다시 영상 신호를 선택하고, 상기 선택된 영상 신호의 타이밍 차이를 산출한다.
일부 실시예로, 영상 신호(700)의 수직 동기 신호(701)와 영상 신호(750)의 수직 동기 신호(751)의 엣지를 관찰하여 더 빨리 끝나는 수직 동기 신호를 찾는다. 수직 동기 신호(701)의 엣지가 더 빨리 끝나므로, 수직 동기 신호(701)를 기준 동기 신호로 선정한다. 수직 동기 신호(701)를 기준으로 영상 신호(700)의 데이터 인에이블 신호(705)의 엣지 및 영상 신호(750)의 데이터 인에이블 신호(755)의 엣지를 관찰하여 먼저 나타나는 데이터 인에이블(715)과 늦게 나타나는 데이터 인에이블(765) 간의 차이(763)를 픽셀 클럭을 이용하여 카운트한다. 카운트된 픽셀 클럭은 영상 신호(750)의 타이밍 차이가 되고, 영상 신호(750)의 타이밍 차이는 0이 된다.
영상 신호가 2개 이상인 경우에는, 영상 신호들의 수직 동기 신호의 엣지를 관찰하여 가장 빨리 끝나는 수직 동기 신호를 찾는다. 상기 찾은 수직 동기 신호를 기준 동기 신호로 선정한다. 영상 신호 중 하나의 영상 신호를 선택하고, 상기 기준 동기 신호를 기준으로 상기 선택된 영상 신호의 데이터 인에이블 신호의 엣지 및 상기 기준 동기 신호를 포함하는 영상 신호의 데이터 인에이블 신호의 엣지를 관찰하여 먼저 나타나는 데이터 인에이블과 늦게 나타나는 데이터 인에이블 간의 차이를 픽셀 클럭을 이용하여 카운트 한다. 카운트된 픽셀 클럭은 상기 선택된 영상 신호의 타이밍 차이가 된다. 그리고, 타이밍 차이가 산출되는 않은 영상 신호가 없을 때까지, 타이밍 차이가 산출되는 않은 영상 신호이 중에서 다시 영상 신호를 선택하고, 상기 선택된 영상 신호의 타이밍 차이를 산출한다.
일부 실시예로, 수직 동기 신호(701, 751) 대신에 수평 동기 신호(703, 753)를 기준 동기 신호로 선택할 수 있다.
일부 실시예로, 특정 동기 신호와 기준 동기 신호와의 동기차(761)를 특정 동기 신호의 타이밍 차이로 산출할 수 있다.
타이밍 보상부(430)는 동기 비교부(420)가 산출한 타이밍 차이를 기초로 신호 복원부(410-1 내지 410-n)가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상한다.
일부 실시예로, 타이밍 보상부(430)는 동기 비교부(420)가 산출한 타이밍 차이를 기초로 해당 동기 신호를 지연시킬 수 있다.
여기서, 엣지가 가장 빨리 끝나는 수직 동기 신호(또는 수평 동기 신호)가 기준 동기 신호로 선정된 경우에는, 동기 신호가 지연되는 시간은 보상값에 상기 산출된 타이밍 차이의 값이 감산된 값에 비례할 수 있다. 또한 상기 보상값은 상기 타이밍 차이의 값들 중 최대값을 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 보상값은 상기 최대값보다 큰 값으로 결정될 수 있고, 상기 최대값으로 결정될 수 있다. 상기 보상값이 최대값으로 결정된 경우에는, 영상 신호 및 오디오 신호 간의 동기 어긋남이 최소화될 수 있다.
또한, 엣지가 가장 늦게 끝나는 수직 동기 신호(또는 수평 동기 신호)가 기준 동기 신호로 선정된 경우에는, 동기 신호가 지연되는 시간은 타이밍 차이가 될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 타이밍 보상부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 참조하면, 타이밍 보상부(430)는 디플립플롭(D Flip-Flop)으로 구현될 수 있다. 디플립플롭(D Flip-Flop)이 n 개의 영상 데이터 신호에 대해 차별적으로 신호 지연을 일으킴으로써, 타이밍 보상부(430)는 타이밍 보상을 실시한다.
신호 전송부(440-1 내지 440-n)는 타이밍 보상부(430)가 보상한 영상 데이터 신호 및 상기 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성하고, 생성한 전송 신호를 디스플레이 패널(130)로 전송한다.
도 9는 본 발명에 따른 영상 신호 처리 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 영상 신호 분할부(110)는 영상 프레임을 포함하는 영상 신호를 수신한다(S100). 여기서 영상 프레임은 영상 신호 분할부(110)로 입력된 영상에 포함된 영상 프레임이 일 수 있다. 그리고 상기 입력된 영상은 초고해상도를 가질 수 있고 저해상도를 가질 수 있다.
영상 신호 분할부(110)는 수신한 영상 프레임을 복수의 단위 영상 영역으로 분할하고, 상기 복수의 단위 영상 영역을 스케일링한다(S110). 영상 프레임은 가로 방향으로 분할될 수 있고, 세로 방향으로 분할 될 수 있고, 가로 및 세로 방향으로 분할될 수 있다.
영상 신호 분할부(110)는 스케일링한 복수의 단위 영상 영역을 전송하는 전송 신호들을 생성한다(S120). 여기서 전송 신호는 하나의 단위 영상 영역을 전송할 수 있다. 영상 신호 분할부(110)는 영상 프레임의 해상도를 디스플레이 패널(130)의 화면 해상도로 조절하기 위해 단위 영상 영역을 스케일링할 수 있다.
신호 복원부(410-1 내지 410-n)는 각각 영상 신호부 분할부(110)가 생성한 전송 신호를 수신한다(S130). 상기 수신된 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling) 중 하나일 수 있다.
신호 복원부(410-1 내지 410-n)는 각각 수신한 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원한다(S140). 상기 동기 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 데이터 인에이블 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동기 비교부(420)는 신호 복원부(410-1 내지 410-n)가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출한다(S150). 여기서, 동기 비교부(420)는 도 7에 전술된 방법으로 동기 신호 각각의 타이밍 차이를 산출할 수 있다.
타이밍 보상부(430)는 동기 비교부(420)가 산출한 타이밍 차이를 기초로 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상한다(S160). 타이밍 보상부(430)는 동기 비교부(420)가 산출한 타이밍 차이를 기초로 해당 동기 신호를 지연시킬 수 있다.
복수의 신호 전송부(440-1 내지 440-n) 각각은 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성한다(S170). 상기 생성된 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling) 중 하나일 수 있다. 또한 상기 생성된 전송 신호는 단계 S130에서 수신된 전송 신호와 동일한 형태의 신호일 수 있고, 다른 형태의 신호일 수 있다.
디스플레이 패널(130)은 복수의 신호 전송부(440-1 내지 440-n) 각각이 생성한 동기 신호를 수신한다(S180).
디스플레이 패널(130)은 수신한 전송 신호들에 포함된 단위 영상 영역을 디스플레이한다(S190). 여기서 단위 영상 영역은 도 3의 단위 영상 영역(311, 312, 314, 315)일 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 영상 처리 장치가 입력 신호를 처리하는 과정의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 초고해상도 신호를 4분할하여 처리 및 전송하는 과정을 도시한다.
도 10을 참조하면, 영상 신호 분할부(110)는 수신된 입력 신호에 포함된 영상을 4개의 단위 영상 영역으로 나눈다. 신호 처리부 1, 신호 처리부 2, 신호 처리부 3, 신호 처리부 4는 각각 4개의 단위 영상 영역 중 하나를 스케일링하고, 스케일링된 단위 영상 영역을 전송하기 위한 전송 신호를 생성하고, 생성한 전송 신호를 디스플레이 패널(130)의 후면(1035)에 정착된 티콘 보드(1035)의 포트(1051, 1052, 1053, 1054)로 전송한다.
드라이버 직접회로는 포트(1051, 1052, 1053, 1054)를 통해 입력된 전송 신호를 처리한다. 드라이버 직접회로에서 처리된 전송 신호에 포함된 단위 영상 영역은 디스플레이 패널(130)의 전면(1010)에 위치한 단위 스크린(1011, 1012, 1014, 1015) 중 하나에 디스플레이된다. 예를 들면, 포트(1051)를 통해 입력된 전송 신호는 드라이버 직접회로에서 처리되고, 상기 처리된 전송 신호에 포함된 단위 영상 영역은 단위 스크린(1011)에 디스플레이될 수 있다.
각 포트(1051, 1052, 1053, 1054)에 입력된 전송 신호들은 타이밍이 불일치 할 수 있다. 즉 상기 전송 신호들은 타이밍 차이를 가질 수 있다. 상기 타이밍 차이는 신호 처리부 1, 신호 처리부 2, 신호 처리부 3, 신호 처리부 4 간의 출력 타이밍 차이 및 전송 신호들 간의 전송 경로 차이로 인한 지연 차이 중 적어도 하나에 의해 발생할 수 있다. 이에 따라 복수의 단위 스크린(1011, 1012, 1014, 1015)이 디스플레이하는 4개의 단위 영상은 사용자에게 서로 다른 타이밍으로 표시되는 것으로 인식됨으로, 사용자는 상기 4개의 단위 영상을 하나의 영상으로 인식할 수 없게 되고, 영상 처리 장치는 디스플레이의 본질적인 기능을 상실하게 될 수 있다.
도 3의 실시예는 영상 신호 동기부(120)를 통해 상기 타이밍 차이를 해결함으로, 사용자로 하여금 복수의 단위 스크린이 개별적으로 디스플레이하는 단위 영상을 타이밍 불일치 없이 하나의 영상으로 보게 하므로, 도 10의 실시예보다 현저한 효과를 갖는다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 장치에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (10)

  1. 전송 신호를 수신하고, 상기 수신된 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 복수의 신호 복원부;
    상기 복수의 신호 복원부가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 동기 비교부;
    상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 타이밍 보상부; 및
    상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 상기 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성하는 복수의 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수신된 전송 신호와 상기 생성된 전송 신호는 동일한 형태의 신호인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수신된 전송 신호는 변화 최소화 차분 신호(TMDS : Transition Minimized Differential Signaling) 및 낮은 전압 차분 신호(LVDS : Low Voltage Differential Signaling) 중 하나인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복원된 동기 신호는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 및 데이터 인에이블 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 동기 비교부는,
    상기 복원된 동기 신호들 중 기준 동기 신호를 선정하고, 상기 선정된 기준 동기 신호와 나머지 동기 신호를 비교하여 상기 타이밍 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 타이밍 보상부는,
    상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 동기 신호를 지연시키는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  7. 복수의 전송 신호들을 수신하고, 상기 수신된 복수의 전송 신호들로부터 각각의 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 단계;
    상기 복원된 복수의 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 단계;
    상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복원된 복수의 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 단계; 및
    상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호들 및 상기 영상 데이터 신호들의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 처리 방법.
  8. 영상 프레임을 복수의 영역으로 분할하고, 상기 분할된 복수의 영역 중 하나를 전송하는 복수의 전송 신호를 생성하는 영상 신호 분할부;
    상기 생성된 복수의 전송 신호들 간의 동기 차이를 보상하는 영상 신호 동기부; 및
    상기 동기 차이가 보상된 전송 신호들을 디스플레이하는 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 영상 신호 동기부는,
    상기 생성된 복수의 전송 신호 중 하나를 수신하고, 상기 수신된 전송 신호로부터 영상 데이터 신호 및 동기 신호를 복원하는 복수의 신호 복원부;
    상기 복수의 신호 복원부가 복원한 동기 신호들 간의 타이밍 차이를 산출하는 동기 비교부;
    상기 산출된 타이밍 차이를 기초로 상기 복수의 신호 복원부가 복원한 영상 데이터 신호들의 타이밍을 보상하는 타이밍 보상부; 및
    상기 타이밍이 보상된 영상 데이터 신호 및 상기 영상 데이터 신호의 디스플레이를 제어하기 위한 동기 신호를 전송하는 전송 신호를 생성하고, 상기 생성된 전송 신호를 상기 디스플레이 패널로 전송하는 복수의 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 영상 신호 분할부는,
    상기 영상 프레임의 해상도를 상기 디스플레이 패널의 화면 해상도로 조절하기 위해 상기 분할된 복수의 영역을 스케일링하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
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