KR950007496A - Method and apparatus for converting TV screen aspect ratio - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종회비 4:3영상신호를 종횡비 16:9의 모니터에 표시하기 위한 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a TV screen aspect ratio conversion method and apparatus for displaying an aspect ratio 4: 3 image signal on a monitor having an aspect ratio of 16: 9.

종래의 방법으로서 4:3영상신호를 수평 방향으로 시간 압축한 후 16:9모니터에 표시하는 방법은 16:9화면비를 갖는 모니터에 표시되는 영상이 수평 방향으로 1/4만큼 사이드 패널(영상이 나타나지 않는 영역) 처리되기 때문에 실제로 영상이 표시되는 영역이 수평 방향으로 볼 때 사이드 패널만큼 감축되는 문제점이 있고, 4:3영상신호를 수직 방향으로 4/3보간비로 보간(Interpolation)처리 하고 보관된 전체 영상신호의 주사선중에서 3/4의 주사선만을 16:9화면에 표시해 주는 방법은 화면의 수직 방향으로 25%에 해당하는 영상 정보의 손실(NTSC의 경우 120개의 주사선)이 발생되는 문제점이 있으며, 4:3영상신호를 16:9화면에 그대로 표시하는 방법은 사이드패널이 발생하지 않지만 영상이 수평방향으로 33.3%확장된 형태가 되기 때문에 시청에 장애가 느껴질 만큼 화상이 왜곡되는 문제점이 있다.The conventional method is to time-compress a 4: 3 video signal in a horizontal direction and then display it on a 16: 9 monitor. Since the area where the image is actually displayed is reduced as much as the side panel, the 4: 3 video signal is interpolated at 4/3 interpolation ratio in the vertical direction and stored. In the method of displaying only 3/4 of the scanning lines of the entire video signal on the 16: 9 screen, there is a problem of loss of image information corresponding to 25% in the vertical direction of the screen (120 scanning lines in the case of NTSC). The method of displaying 4: 3 video signal as it is on the 16: 9 screen does not occur in the side panel, but since the image is expanded by 33.3% in the horizontal direction, it is difficult to see the picture. There is a problem with this distortion.

본 발명은 이 점에 착안하여 시청자가 인식하지 못할 정도로 허용 가능한 범위내에서 수직 방향으로 화면 상하단에 위치하는 영상신호는 제거하고, 수평 방향으로는 영상 왜곡을 느끼지 못할 정도의 비율로 확장되어 왜곡을 갖으며 사이드 패널을 최소화한 영상 신호를 16:9화면에 표시할 수 있도록 한 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 방법과 장치이다.Focusing on this point, the present invention removes the video signal located at the top and bottom of the screen in the vertical direction within the allowable range so that the viewer does not recognize it, and expands the distortion at a rate that does not feel the image distortion in the horizontal direction. It is a method and device for converting aspect ratios of TV screens to display video signals with a minimized side panel on a 16: 9 screen.

Description

티 브이(TV)화면 종횡비 변환 방법과 장치Method and apparatus for converting TV screen aspect ratio

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is an open matter, no full text was included.

제4도의 (가),(나),(다)는 본 발명의 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 방법을 나타낸 도면,(A), (b) and (c) of FIG. 4 are diagrams showing a TV screen aspect ratio conversion method of the present invention;

제5도는 본 발명에서 수직 방향의 보간비와 수평 방향의 시간 압축률에 따른 수직 방향 영상 정보의 손실을 및 수평 방향 확장율, 사이드 패널의 율 관계를 나타낸 도표,5 is a chart showing the relationship between the loss of the vertical image information, the horizontal expansion ratio, and the side panel ratio according to the interpolation ratio in the vertical direction and the time compression ratio in the horizontal direction in the present invention;

제6도는 본 발명의 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치의 제1 실시예의 블록 구성도,6 is a block diagram of a first embodiment of a TV screen aspect ratio converting apparatus of the present invention;

제7도의 (가) 내지 (라)는 본 발명 제1 실시예에서 화면비 변환 과정을 나타낸 도면,(A) to (d) of FIG. 7 are views illustrating an aspect ratio conversion process in the first embodiment of the present invention;

제8도는 본 발명의 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치의 제2 실시예의 블록 구성도.8 is a block diagram of a second embodiment of a TV screen aspect ratio conversion apparatus of the present invention.

Claims (7)

종횡비 4:3의 N라인 영상신호중에서 상하단의 일부 영역을 제거하고 16:9화면에 표시될 L라인의 영상신호를 선택하는 영상신호 선택단계와, 상기 영상신호 선택 단계에서 선택된 영상신호를 N/L비로 수직 방향의 보간을 수행하여 상기 L라인의 영상신호를 입력 4:3영상신호의 주사선수와 동일한 N라인의 영상신호로 구성하는 영상신호 변환단계와, 상기 영상신호 변환 단계에서 수직 보간처리된 영상신호를 수평 방향으로 시간 압축률 x/16의 비율로 시간 압축 처리하는 압축 처리단계와, 상기 압축 처리단계에서 수평 방향으로 시간 압축 처리된 영상 신호에 대하여 사이드 패널을 부가하여 16:9화면에 표시하는 영상 표시 단계로 이루어진 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 방법.A video signal selection step of removing a portion of the top and bottom portions of an N line video signal having an aspect ratio of 4: 3 and selecting an L signal to be displayed on a 16: 9 screen, and N / A video signal converting step of performing the interpolation in the vertical direction at an L ratio to convert the video signal of the L line into a video signal of the same N line as the scanning player of the input 4: 3 video signal; A compression process of temporally compressing the video signal at a ratio of time compression ratio x / 16 in the horizontal direction, and adding a side panel to the video signal that has been time-compressed in the horizontal direction in the compression process to add 16: 9 A TV screen aspect ratio conversion method comprising a video display step of displaying. N라인의 아날로그 입력 4:3영상신호를 샘플링 클록(fs)을 이용해서 디지탈 영상신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환수단(1)과, 상기 아날로그 디지탈 변환수단(1)에서 출력된 디지탈 영상신호를 샘플링 클록(fs)에 맞춰 저장하고, 저장된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 화면 상하단의 일부 영역을 제거하여 16:9화면에 표시될 L라인의 영상신호 영역을 선택적으로 출력하는 영상 기억수단(2)과, 상기 영상 기억수단(2)에서 출력된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 샘플링 크록(fs)에 맞춰 수직 방향으로 보간비 N/L로 보간처리하여 4:3영상과 동일한 주사선수의 영상신호를 출력하는 보간 수단(3)과, 상기 보간 수단(3)에서 출력된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 샘플링 클록(fs)(fs'=16fs/x)에 맞춰 수평 방향으로 시간 압축율 x/16로 시간 압축하여 출력하는 스피드업 기억수단(4)과, 16:9화면의 좌우측에 나타날 사이드패널 신호를 발생시키는 사이드 패널신호 발생수단(5)과, 상기 아날로그 디자탈 변환수단(1)에서 출력된 디지탈 영상신호에서 수평 및 수직 블랭킹신호를 추출하여 출력하는 블랭킹 처리수단(6)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 스피드업 기억수단(4)의 출력, 사이드 패널신호 발생수단(5)의 출력, 블랭킹 처리수단(6)의 출력신호를 선택하여 수평 방향으로 확장되고 수직 방향으로는 화상 상하단의 일정 영역이 제거된 형태의 16:9디지탈 영상신호를 출력하는 제1스위칭 수단(7)과, 상기 제1스위칭 수단(7)에서 출력된 디지탈 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 디지탈 아날로그 변환수단(8)과, 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 상기 디지탈 아날로그 변환수단(8)의 샘플링 주파수(fs)(fs')를 적절하게 선택하여 공급하는 제2스위칭 수단(9)과, 샘플링 클록(fs), 수평 동기신호(H-sync), 수직 동기신호(V-sync)를 입력으로 하여 상기 영상 기억수단(2)의 저장 및 출력 제어신호, 상기 보간 수단(3)의보간 제어신호, 상기 스피드업 기억수단(4)의 리드/라이트 제어신호, 상기 제1스위칭 수단(7) 및 제2스위칭 수단(9)의 스위칭 제어신호를 발생시켜 공급받는 제어신호 발생수단(10)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 출력 신호를 논리조합하여 상기 보간 수단(3), 스피드업 기억수단(4)의 라이트 인에이블신호, 제1스위칭 수단(7)의 스위칭 제어신호, 제2스위칭 수단(9)의 스위칭 제어신호를 공급하는 제1게이트 수단(11)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 출력 및 상기 제1게이트 수단(11)의 출력신호를 논리조합하여 스피드업 기억수단(4)의 리드 인에이블 신호로 공급하는 제2게이트 수단(12)으로 구성된 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.Sampling the digital video signal output from the analog digital conversion means 1 for converting the N-line analog input 4: 3 video signal into a digital video signal using a sampling clock fs. The image signal region of L line to be displayed on a 16: 9 screen is selectively output by storing the image signal in accordance with the clock fs and removing the partial region of the upper and lower portions of the screen under the control of the control signal generating means 10. Interpolation processing of the video storage means 2 and the video signal output from the video storage means 2 under interpolation ratio N / L in the vertical direction under the control of the control signal generating means 10 in accordance with the sampling clock fs. Interpolation means (3) for outputting a video signal of the same scan player as a 4: 3 image, and a sampling clock (fs) under the control of the control signal generation means (10) for the video signal output from the interpolation means (3). horizontally with (fs' = 16fs / x) Speed-up storage means 4 for time-compression output at an inter-compression ratio x / 16, side panel signal generation means 5 for generating side panel signals appearing on the left and right sides of a 16: 9 screen, and the analog digital conversion means; Blanking processing means 6 for extracting and outputting horizontal and vertical blanking signals from the digital video signal outputted in (1), and output of speed-up storage means 4 under control of the control signal generating means 10; Selecting the output signal of the side panel signal generating means 5 and the output signal of the blanking processing means 6 to output a 16: 9 digital video signal in a form in which it is extended in the horizontal direction and a predetermined area of the upper and lower ends of the image is removed in the vertical direction The first switching means 7, the digital analog conversion means 8 for converting the digital video signal output from the first switching means 7 into an analog video signal and outputting the analog video signal, and the control signal generating means 10. Take control The second switching means 9 for appropriately selecting and supplying the sampling frequency fs'fs' of the digital analog converting means 8, the sampling clock fs, the horizontal synchronizing signal H-sync, A storage and output control signal of the video storage means 2, an interpolation control signal of the interpolation means 3, and read / write control of the speed up storage means 4 by inputting a vertical synchronization signal V-sync. A logical combination of a signal, a control signal generating means 10 which is supplied by generating a switching control signal of the first switching means 7 and a second switching means 9, and an output signal of the control signal generating means 10; A first gate for supplying the write enable signal of the interpolation means 3, the speed up storage means 4, the switching control signal of the first switching means 7, and the switching control signal of the second switching means 9; Means 11, the output of the control signal generating means 10 and the output signal of the first gate means 11 are discussed. A TV screen aspect ratio converting apparatus comprising: second gate means (12) for recombination and supplied as a lead enable signal of the speed-up storage means (4). 제2항에 있어서, 상기 보간 수단(3)에서 실행되는 수직 보간비(N/L는 1≤N/L≤4/3이고, 스피드업 기억수단(4)에서 실행되는 수평 방향의 시간 압축률은 3/4≤x/16≤1이고, D=x/12-N/L를 수평 방향의 확장 왜곡률로 할 때 0≤D≤1/3의 범위를 갖는 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.The vertical interpolation ratio (N / L) executed in the interpolation means (3) is 1≤N / L≤4 / 3, and the time compression ratio in the horizontal direction executed in the speed up storage means (4) A TV screen aspect ratio conversion device having a range of 0 ≦ D ≦ 1/3 when 3/4 ≦ x / 16 ≦ 1 and D = x / 12-N / L as the horizontal distortion extension. 제2항에 있어서, 아날로그 입력 4:3영상신호를 샘플링 클록(fs)을 이용해서 디지탈 영상신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환수단(1)과, 상기 아날로그 디지탈 변환수단(1)에서 출력된 디지탈 영상신호를 샘플링 클록(fs)에 맞춰 저장하고, 저장된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 화면 상하단의 일부 영역을 제거하여 16:9화면에 표시될 영상신호 영역을 선택적으로 출력하는 영상 기억수단(2)과, 상기 영상 기억수단(2)에서 출력된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 샘플링 클록(fs)에 맞춰 수직 방향으로 보간비 N/L로 보간처리하여 4:3영상과 동일한 주사선수의 영상신호를 출력하는 보간 수단(3)과, 상기 아날로그 디지탈 변환수단(1)에서 출력된 디지탈 영상신호에서 수평 및 수직 블랭킹신호를 추출하여 출력하는 블랭킹 처리수단(6)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 보간 수단(3)의 출력 또는 블랭킹 처리수단(6)의 출력 신호를 선택하여 16:9디지탈 영상신호를 출력하는 제3스위칭 수단(7A)과, 상기 제3스위칭 수단(7A)에서 출력된 디지탈 영상신호를 샘플링 클록(fs)으로 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 디지탈 아날로그 변환수단(8)과, 샘플링 클록(fs), 수평 동기신호(H-sync), 수직 동기신호(V-sync)를 입력으로 하여 상기 영상 기억수단(2)의 저장 및 출력 제어신호, 상기 보간 수단(3)의 보간 제어신호를 발생시켜 공급하는 제어신호 발생수단(10)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 출력 신호를 논리조합하여 상기 보간 수단(3), 제3스위칭 수단(7A)의 스위칭 제어신호를 공급하는 제1게이트 수단(11)으로 구성된 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.3. An analog digital conversion means (1) for converting an analog input 4: 3 video signal into a digital video signal using a sampling clock (fs), and a digital video output from the analog digital conversion means (1). The signal is stored in accordance with the sampling clock fs, and under the control of the control signal generating means 10, the image signal area to be displayed on the 16: 9 screen is selectively output by removing a part of the upper and lower portions of the screen. Interpolation processing of the video storage means 2 and the video signal output from the video storage means 2 under the interpolation ratio N / L in the vertical direction under the control of the control signal generating means 10 in accordance with the sampling clock fs. Interpolation means (3) for outputting a video signal of the same scan player as a 4: 3 image, and blanking processing for extracting and outputting horizontal and vertical blanking signals from the digital video signal output from the analog digital conversion means (1). Third switching for outputting a 16: 9 digital video signal by selecting means 6 and an output signal of interpolation means 3 or an output signal of blanking processing means 6 under control of the control signal generating means 10; Digital analog converting means (8) for converting the digital video signal output from the means (7A), the third switching means (7A) into an analog video signal with a sampling clock (fs), and a sampling clock (fs), Generates and supplies a storage and output control signal of the image storage means 2 and an interpolation control signal of the interpolation means 3 by inputting a horizontal synchronization signal H-sync and a vertical synchronization signal V-sync. A first gate means for supplying a switching control signal of the interpolation means 3 and the third switching means 7A by logically combining the control signal generating means 10 and the output signal of the control signal generating means 10 ( 11) TV screen aspect ratio conversion device. 제2항에 있어서, 아날로그 입력 4:3영상신호를 샘플링 클록(fs)을 이용해서 디지탈 영상신호로 변환하는 아날로그 디지탈 변환수단(1)과, 상기 아날로그 디지탈 변환수단(1)에서 출력된 영상신호를 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 샘플림 클록(fs)(fs'=16fs/x)에 맞춰 수평 방향으로 시간 압축률 x/16로 시간 압축하여 출력하는 스피드업 기억수단(4a)과, 16:9화면의 좌우측에 나타날 사이드 패널 신호를 발생시키는 사이드 패널신호발생수단(5)과, 상기 아날로그 디지탈 변환수단(1)에서 출력된 디지탈 영상신호에서 수평 및 수직 블랭킹신호를 추출하여 출력하는 블랭킹 처리수단(6)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 제어를 받아 스피드업 기억수단(4)의 출력, 사이드 패널신호 발생수단(5)의 출력, 블랭킹 처리수단(6)의 출력 신호를 선택하여 16:9디지탈 영상신호를 출력하는 제1스위칭 수단(7)과, 상기 제1 스위칭 수단(7)에서 출력된 디지탈 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 디지탈 아날로그 변환수단(8)과, 제어신호 발생수단(10)의 제에를 받아 상기 디지탈 아날로그 변환수단(8)의 샘플링 주파수(fs)(fs')를 적절하게 선택하여 공급하는 제2 스위칭 수단(9)과, 샘플링 클록(fs), 수평 동기신호(H-sync), 수직 동기신호(V-sync)를 입력으로 하여 상기 스피드업 기억수단(4)의 리드/라이트 제어신호, 상기 제1 스위칭 수단(7) 및 제2 스위칭 수단(9)의 스위칭 제어신호를 발생시켜 공급하는 제어신호 발생수단(10)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 출력 신호를 논리조합하여 상기 스피드업 기억수단(4)의 라이트 인에이블신호, 제1 스위칭 수단(7)의 스위칭 제어신호, 제2 스위칭 수단(9)의 스위칭 제어신호를 공급하는 제1 게이트 수단(11)과, 상기 제어신호 발생수단(10)의 출력 및 상기 제1 게이트 수단(11)의 출력신호를 논리조합하여 스피드업 기억수단(4)의 리드 인에이블 신호로 공급하는 제2 게이트 수단(12)으로 구성된 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.3. An analog digital converting means (1) according to claim 2, wherein said analog digital converting means (1) converts an analog input 4: 3 video signal into a digital video signal using a sampling clock (fs), and the video signal output from said analog digital converting means (1). Is controlled by the control signal generating means 10, and the speed-up storage means 4a for time-compressing and outputting it at a time compression ratio x / 16 in the horizontal direction in accordance with the sample rate clock fs (fs' = 16fs / x); And side panel signal generating means (5) for generating side panel signals appearing on the left and right sides of a 16: 9 screen, and extracting horizontal and vertical blanking signals from the digital video signal output from the analog digital conversion means (1). Under the control of the blanking processing means 6 and the control signal generating means 10, the output of the speed up storage means 4, the output of the side panel signal generating means 5, and the output signal of the blanking processing means 6 Select 16: 9 digital video scene A first switching means (7) for outputting a digital signal, a digital analog converting means (8) for converting the digital video signal output from the first switching means (7) into an analog video signal, and a control signal generating means (10). Second switching means 9 for properly selecting and supplying the sampling frequency fs (fs') of the digital analog converting means 8, sampling clock fs, and horizontal synchronizing signal H-sync) and the vertical synchronization signal V-sync as inputs, the read / write control signal of the speed up storage means 4, the switching of the first switching means 7 and the second switching means 9; The control signal generating means 10 for generating and supplying a control signal and the output signal of the control signal generating means 10 are logically combined to enable the write enable signal of the speed up storage means 4 and the first switching means ( Supplying the switching control signal of 7) and the switching control signal of the second switching means 9; Logically combines the first gate means 11, the output of the control signal generating means 10 and the output signal of the first gate means 11 and supplies them as a read enable signal of the speed up storage means 4; A TV screen aspect ratio conversion device comprising second gate means (12). 제4항에 있어서, 상기 보간수단(3)에서 실행되는 보간비(N/L)는 1≤N/L≤5/4의 범위내로 설정하는 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.The apparatus for converting a TV screen aspect ratio according to claim 4, wherein the interpolation ratio (N / L) to be executed in the interpolation means (3) is set within a range of 1≤N / L≤5 / 4. 제5항에 있어서, 상기 스피드업 기억수단(4A)에서 실행되는 수평 방향의 시간 압축률(x/16)은 3/4＜x/16≤15/16의 범위내로 설정하는 티 브이(TV)화면 종횡비 변환 장치.6. The TV (TV) screen according to claim 5, wherein the horizontal time compression ratio (x / 16) executed in said speed-up storage means (4A) is set within a range of 3/4 < x / 16 < 15/16. Aspect ratio converter. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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