KR950014577B1

KR950014577B1 - 고화질 텔레비젼의 픽쳐인픽쳐신호처리방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR950014577B1
Application number: KR1019920015333A
Authority: KR
Inventors: 도영수
Original assignee: 삼성전자주식회사; 윤종용
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1995-12-08
Also published as: US5422677A; KR940005134A; JP3257728B2; JPH06217229A

Abstract

내용 없음.

Description

고화질 텔레비젼의 픽쳐인픽쳐신호처리방법 및 그 장치

제1도는 종래의 PIP처리장치의 일 예를 나타내는 블록도.

제2(a)도 내지 제2(c)도는 제1도 장치에서 화면의 축소과정을 설명하기 위한 화면상태도.

제3도는 종래의 주사선보간방법을 설명하기 위한 개념도.

제4도는 본 발명에 의한 PIP신호처리장치의 일 실시예를 나타내는 블록도.

제5도는 제4도의 수직압축부에 대한 상세도.

제6도는 제5도의 각부 신호에 대한 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11,31 : A/D변환부 12,34 : 필드메모리

13,35 : D/A변환부 14,36 : 제어부

15,37 : 합성처리부 16,38 : 디스플레이부

32 : LPF 33 : 수직압축부

본 발명은 텔레비젼(Televislon, 이하 TV라 함)의 픽쳐인픽쳐(Picture-In-Picture ; 이하 PIP라 함)신호처리방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 고화질 TV수상기에서 디스플레이되는 PIP화면의 해상도를 높이기 위한 PIP신호처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 TV수상기화면의 여러가지 디스플레이기능중의 하나인 PIP기능이란 TV수상기의 주화면에 부화면을 디스플레이하기 위한 기능이다. 부화면은 수직 및 수평방향으로 축소되어 주화면과 동시에 디스플레이된다. 일반적인 TV수상기의 PIP기능에서는 부화면의 영상신호를 수평방향으로 1/3, 수직방향으로 1/3을 축소시켜 디스플레이한다.

제1도는 종래의 PIP처리장치의 일 예를 나타내는 블록도이다. 종래의 PIP장치는 주화면과 동시에 디스플레이하기 위한 아날로그형태의 부화면 영상신호(V₂)를 공급받아 디지탈신호로 변환하는 A/D변환부(11)를 구비하고 있다. 디지탈신호로 변환된 부화면영상신호를 제어부(14)의 제어하에 소정 비율만큼 수직 및 수평방향으로 축소하는 필드메모리(12)가 A/D변환부(11)에 연결된다. D/A변환부(13)는 필드메모리(12)로부터 인가되는 디지탈신호를 아날로그신호로 변환하여 합성처리부(15)에 인가한다. 합성처리부(15)는 주화면 영상신호(V₁)와 축소된 부화면 영상신호(V₃)를 합성하여 합성신호(V_PIP)를 디스플레이부(16)에 공급하게 된다.

제2도는 제1도 장치에서 525개 주사선의 1프레임을 262.5개 주사선의 2개 필드로 비월주사하는 NTSC방식에 의해 형성되는 화면의 축소과정을 설명하기 위한 화면 상태도를 나타낸다.

먼저, A/D변환부(11)로 부화면의 영상신호(V₂)에 입력된다. 축소되기 전 부화면 영상신호(V₂)는, 제2(가)도에 도시한 바와 같이, 1필드가 NTSC신호의 경우 63.5㎲의 수평동기를 갖는 주사선을 수직방향으로 262.5개 갖고 있다. A/D변환부(11)는 부화면의 아날로그 영상신호(V₂)를 디지탈신호로 변환하여 1필드씩 필드메모리(12)에 인가한다. 이때, 제어부(14)는 소정의 쓰기클럭(CK_W)을 필드메모리(12)에 공급하며, 필드메모리(12)는 쓰기클럭(CK_W)에 따라 인가되는 디지탈신호를 저장한다. 필드메모리(12)에 저장된 필드데이타는 제어부(14)의 읽기클럭(CK_R)에 맞춰 독출되어 D/A변환부(13)로 공급된다. 이때, 제어부(14)에서 발생되는 읽기클럭(CK_R)은 쓰기클럭(CK_R)보다 3배 빠른 속도를 갖는다. 그러므로, 제2(나)도에 도시된 바와 같이, 메모리(12)에서 독출되는 영상신호는 수평방향으로 1/3만큼 압축된 상태로 된다. 또한, 제어부(14)는 필드메모리(12)에 저장된 각 필드의 1/3주사 선수에 해당하는 주사선을 독출한다. 즉, 각 필드에 대해 "1,2,3,…,262.5"의 주사선에서 "1,4,7,…"의 주사선만을 독출한다. 그러므로, 제2(다)도에 도시된 바와같이, 부화면 영상신호는 수직방향으로도 1/3만큼 압축된다. 또한, 메모리에 먼저 1/3만큼의 주사선만을 저장하고 그대로 읽어내는 방법도 가능하다. 이와 같이 축소된 부화면 영상신호(V₃)는 합성처리부(15)의 한 입력단으로 공급된다. 합성처리부(15)는 주화면영상신호(V₁)와 축소된 부화면 영상신호(V₃)를 합성하여 합성신호(V_PIP)를 출력한다. 합성처리부(15)에서 출력되는 합성신호(V_PIP)는 디스플레이부(16)로 공급되어 주화면과 축소된 부화면으로 구성되는 PIP화면으로 디스플레이된다.

그러나, ED-TV, 고화질 TV등과 같이 영상신호를 순차주사하는 고화질 시스템(advanced systems)에서는 비월주사방식의 주사선들을 순차주사방식에 따라 현시하기 위해서 2배의 주사선수가 필요하며, 이를 위하여 주사선과 주사선 사이에 새로운 주사선을 삽입하게 된다. 이와 같은 고화질 TV의 PIP화면은 일반적으로 2가지 방식으로 구성되는데, 제3도에 이와같은 주사선보간방법의 개념도가 도시되어 있다. 첫번째 방식으로 부화면 영상신호를 수직방향으로 축소하기 위하여 필드메모리에서 주사선을 읽어낼 때, 주사선과 주사선 사이의 보간위치에 암 주사선을 한번 더 메모리에서 읽어내어 보간주사선으로 삽입하므로써 보간된 PIP화면을 얻는다. 두번째 방식은 부화면 영상신호의 1필드신호를 더 메모리에 저장하고, 현재 수직방향으로 축소되는 필드에서 주사선과 주사선 사이의 보간위치에 현재 사입될 위치와 같은 위치에 있는 이전필드의 주사선을 읽어내어 보간주사선으로 삽입하므로써 보간된 PIP화면을 얻는다.

이러한 종래의 PIP방식에서 보간되는 보간주사선은 실제의 영상데이타가 아니고 인위적으로 처리된 신호이기 때문에 수직해상도를 개선하는데 한계가 있었다. 또한, 보간신호를 얻기 위한 하드웨어를 구현하기 위해서는 라인메모리, 필드메모리 및 제어회로 등이 추가됨으로서 시스템이 복잡하게 되고 이에 따라 단가가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 고화질 TV의 PIP방식에서 화면의 수직방향 압축시 본래의 영상신호를 보간신호로 사용하므로써, 보다 향상된 해상도를 갖는 PIP화면을 얻을 수 있는 PIP신호처리방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 영상신호를 새로운 방식으로 수직압축하는 영상신호의 수직압축회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 수직압축회로를 사용하여 하드웨어의 구성이 간단하면서도 보다 향상된 해상도를 갖는 PIP화면을 얻을 수 있는 PIP신호처리장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 PIP신호처리장치는 부화면신호를 저장아고, 저장된 신호를 독출하는 메모리, 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기하여 상기 메모리가 부화면신호의 주사선들중 연속하는 두 주사선단위로 기록하고, 두 주사선에 기록하고, 두 주사선에 뒤따르는 직후의 주사선은 기록하지 못하도록 반복적으로 상기 메모리를 제어하는 수집압축부, 소정의 쓰기 클럭과, 부화면을 수평압축하고자 하는 비율만큼 쓰기클럭보다 빠른 속도를 갖는 읽기클럭을 상기 메모리에 인가하는 제어부, 및 상기 주화면 신호와 읽기클럭에 맞춰 상기 메모리로부터 독출되는 압축된 부화면신호를 합성하는 합성처리부를 포함하고, 상기 수직압축부는 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기되어 수평동기신호를 카운팅하고, 2진 카운팅값이 사전 설정한 값에 도달할 때 리세트되는 2진 카운터, 및 상기 2진 카운터의 출력단과 상기 메모리의 쓰기인에이블단 사이에 연결되고, 2진 카운터의 출력값을 반전하는 인버터를 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리장치를 포함하고 있다.

본 발명의 다른 특징은 영상신호의 수직압축회로에 있어서, 상기 영상신호를 필드단위로 저장하고 독출하는 필드메모리, 및 상기 영상신호의 수평동기신호에 동기하여 상기 필드메모리가 영상신호의 주사선들 중 연속하는 두 주사선단위로 기록하고, 두 주사선에 뒤따르는 직후의 주사선은 기록하지 못하도록 반복적으로 상기 메모리를 제어하는 수직압축부를 포함하고, 상기 수직압축부는 상기 수평동기신호를 카운팅하고, 2진카운팅값이 주어진 값에 도달할 때 리세트되는 2진 카운터, 및 상기 2진 카운터의 출력단과 상기 필드메모리의 쓰기인에이블단 사이에 연결되고, 2진 카운터의 출력값을 반전하는 인버터를 포함하는 영상신호의 수직압축회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 주화면과 부화면을 동시에 디스플레이하기 위한 고화질 TV의 PIP신호처리방법에 있어서, 상기 부화면신호를 디지탈데이타로 변환하는 단계, 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기하여 부화면신호의 주사선들 중 세 주사단위로 반복하여 연속하는 두 주사선만을 소정의 쓰기클럭에 맞춰 메모리에 기록하는 단계, 수평압축하고자 하는 비율 만큼 상기 쓰기클럭보다 빠른 속도의 읽기클럭에 따라 상기 메모리에 기록된 데이타를 독출하는 단계, 독출된 데이타를 아날로그신호로 변환하여 압축된 부화면신호를 생성하는 단계, 및 상기 주화면신호와 상기 압축된 부화면신호를 합성하는 단계를 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리방법을 제공하는데 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한다. 제4도는 본 발명에 따른 PIP신호처리장치의 바람직한 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 따른 PIP신호처리장치는 부화면 영상신호(V₂)를 디지탈신호로 변환하는 A/D변환부(31)를 구비하고 있다. A/D변환부(31)에는 저역통과필터(Low Pass Filter ; 이하 LPF라 함)(32)가 연결되고, LPF(32)는 부화면을 수직방향으로 압축할 때 수직주파수의 겹침(aliasing)을 막기 위해 디지탈신호로 변환된 부화면 영상신호(V₂)를 저역통과필터링한다. LPF(32)의 출력신호는 수직압축부(33)에 의해 필드메모리(34)에 선택적으로 공급되므로써 수직압축된다. 수직압축부(33)는 추후에 제5도 및 제6도를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 수직압축불(33)에서 수직압축된 부화면 영상신호는 필드메모리(34)에 저장된다. 이때, 제어부(36)는 소정의 쓰기클럭을 발생하여, 필드메모리(34)에 저장되는 영상데이타가 쓰기클럭에 맞춰 쓰여지도록 한다. 필드메모리(34)에 저장된 영상데이타는 제어부(36)에서 공급되는 소정의 읽기클럭에 맞춰 독출되며 D/A변환부(35)로 공급된다. 이때, 제어부(36)는 수평압축하고자 하는 비율만큼 쓰기클럭보다 빠른 속도를 갖는 읽기 클럭을 발생한다. 여기서는 제어부(36)가 쓰기클럭보다 3배 빠른 속도의 읽기클럭을 발생하므로써, 필드메모리(34)에 저장된 영상신호를 수평방향으로 3배 압축하게 된다. 그러므로써, 필드메모리(34)에서 D/A변환부(35)로 공급되는 부화면영상신호는 수직 및 수평방향으로 3배 압축된 영상신호(V₃)가 된다. 이와 같이, 압축된 부화면 영상신호(V₃)는 D/A변환부(35)에서 아날로그신호로 변환되어 합성처리부(37)로 공급된다. 그러면, 합성처리부(37)는 다른 입력단에서 인가되는 주화면영상신호(V₁)와D/A변환부(35)로부터 인가되는 압축된 부화면 영상신호(V₃)를 합성하여, PIP화면 영상신호(V_PIP)를 출력한다. 이 PIP화면 영상신호(V_PIP)는 디스플레이부(38)로 공급되어 주화면과 압축된 부화면으로 구성되는 PIP화면을 디스플레이한다.

제5도는 제4도의 수직압축부에 대한 일 실시예를 나타내는 상세도이고, 제6도는 제5도의 각 부에 대한 신호파형도를 나타낸다. 본 발명에 따른 수직압축부(33)는 부화면영상신호의 수평동기신호(Hsync)에 동기되어 수펑동기신호(Hsync)를 카운팅하고, 이진형태로 나타나는 카운팅값이 사전 설정한 값에 도달할 때 리세트되는 2진 카운터(42)를 구비하고 있다. 수직압축부(33)는 또한, 2진 카운터(42)의 출력단(Q_a)과 필드메모리(34)의 쓰기인에이블단자(W_EN) 사이에 2진 카운터(42)의 출력신호를 반전하는 인버터(44)가 연결되도록 구성된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 카운터(42)는 수평동기신호(Hsync)와 동기되어 "00, 01, 10"을 순차적으로 카운팅하여 출력한다. 2¹자리의 출력단(Q_a)의 출력신호는 카운터(42)의 클리어단자(CLR)로 피드백되므로, 출력단(Q_a)의 출력이 "1"이 될 때 카운터(42)는 리세트된다. 또한, 카운터(42)의 출력(Q_aQ_b)이 "0" 또는 "1"일 때, 인버터(44)를 통해 반전된 카운터(42)의 출력(Q_a)이 "1"이 되어 필드메모리(34)는 쓰기인에이블상태가 된다. 필드메모리(34)는 각 쓰기인에이불 구간 동안 LPF(32)에서 출력되는 각 주사선의 부화면영상신호를 저장한다. 반면에, 2진 카운터(42)의 출력(Q_aQ_b)이 "10"일 때, 카운터(42)는 리세트됨과 동시에, 필드메모리(34)는 쓰기 디스에이블상태가 되므로, 이때 LPF(32)에서 출력되는 1주사기간동안의 영상신호는 필드메모리(34)에서 저장되지 않는다.

이와 같이, 2진 카운터(42)를 이용하여, 필드메모리(34)의 쓰기동작을 반복적으로 제어하면, 필드메모리(34)에는 "1,2,4,5,7,8,…,262"번째 주사선이 저장된다. 여기서, "1,4,7,…"번째 수사선의 영상신호는 수직압축된 영상신호이고, "2,5,8,…"번째 주사선의 영상신호는 보간신호에 해당한다.

제5도의 실시예는 2진 카운터(42)를 사용하여 보간신호로서 "2,5,8,…"번째 주사선을 채택하였으나, 보간신호로는 다른 주사선이 사용될 수도 있다. 즉, NTSC신호의 경우 1필드는 262.5개 주사선으로 이루어져 수직압축을 하는 경우 "1,4,7,…,262"번째 주사선만 필드메모리에 저장한다. 이때, 보간신호로 사용되는 신호는 수직압축된 주사선을 제외한 "2,3,5,6,8,9,…"주사선중에서 제5도의 실시예에서와 같이 "2,5,8,…"번째 주사선을 보간신호로 사용할 수 있으며, "3,6,9,…"주사선도 보간신호로 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 고화질 TV의 PIP신호처리방법 및 그 장치는 부화면을 축소함에 있어서 보간신호로서 압축된 신호를 사용하지 않고 본래의 영산신호를 사용함으로써 하드웨어적 구성이 간단하면서도 보다 개선된 해상도를 갖는 PIP화면을 제공할 수 가 있다.

Claims

주화면과 부화면을 동시에 하기 위한 고화질 TV의 PIP신호처리장치에 있어서, 상기 부화면신호를 저장하고, 저장된 신호를 독출하는 메모리, 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기하여 상기 메모리가 부화면신호의 주사선들중 연속하는 두 주사선단위로 기록하고, 두 주사선에 뒤따르는 직후의 주사선은 기록하지 못하도록 반복적으로 상기 메모리를 제어하는 수직압축부, 소정의 쓰기클럭과, 부화면을 수평압축하고자 하는 비율만큼 쓰기클럭보다 빠른 속도를 갖는 읽기클럭을 상기 메모리에 인가하는 제어부, 및 상기 주화면신호와 읽기클럭에 맞춰 상기 메모리로부터 독출되는 압축된 부화면신호를 합성하는 합성처리부를 포함하고, 상기 수직압축부는 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기되어 수평동기신호를 카운팅하고, 2진 카운팅값이 사전 설정한 값에 도달할 때 리세트되는 2진 카운터 ; 및 상기 2진 카운터의 출력단과 상기 메모리의 쓰기인에이블단 사이에 연결되고, 2진 카운터의 출력값을 반전하는 인버터를 포함하는 고화질 TV의PIP신호처리장치.
제1항에 있어서, 상기 부화면신호를 디지탈데이타로 변환하여 상기 메모리에 인가하는 A/D변환부를 더 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리장치.
제2항에 있어서, 상기 A/D변환부와 상기 메모리 사이에 구성되고, 수직주파수의 겹침(Aliasing)을 방지하기 위한 로우패스필터(LPF)를 더 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리장치.
제2항에 있어서, 상기 메모리와 상기 합성처리부 사이에는 메모리로부터 독출되는 디지탈데이타를 아날로그신호로 변환하는 D/A변환부가 연결되는 것을 특징으로 하는 고화질 TV의 PIP신호처리장치.
제1항에 있어서, 상기 메모리는 부화면 신호의 필드단위로 데이타를 저장하는 필드메모리인 것을 특징으로 하는 고화질 TV의 PIP신호처리장치.
영상신호의 수집압축회로에 있어서, 상기 영상신호를 필드단위로 저장하고 독출하는 필드메모리, 및 상기 영상신호의 수평동기신호에 동기하여 상기 필드메모리가 영상신호의 주사선들 중 연속하는 두 주사선단위로 기록하고, 두 주사선에 뒤따르는 직후의 주사선은 기록하지 못하도록 반복적으로 상기 메모리를 제어하는 수직압축부를 포함하고, 상기 수직압축부는 상기 수평동기신호를 카운팅하고, 2진 카운팅값이 주어진 값에 도달할 때 리세트되는 2진 카운터, 및 상기 2진 카운터의 출력단과 상기 필드메모리의 쓰기인에이블단 사이에 연결되고, 2진 카운터의 출력값을 반전하는 인버터를 포함하는 영상신호의 수식압축회로.
주화면과 부화면을 동시에 디스플레이하기 위한 고화질 TV의 PIP신호처리방법에 있어서, 상기 부화면신호를 디지탈데이타로 변환하는 단계 ; 상기 부화면신호의 수평동기신호에 동기하여 부화면신호의 주사선들 중 세 주사선단위로 반복하여 연속하는 두 주사선만을 소정의 쓰기클럭에 맞춰 메모리에 기록하는 단계 ; 수평압축하고자 하는 비율만큼 상기 쓰기클럭보다 빠른 속도의 읽기클럭에 따라 상기 메모리에 기록된 데이타를 독출하는 단계 ; 독출된 데이타를 아날로그신호로 변환하여 압축된 부화면신호를 생성하는 단계 및 상기 주화면신호와 상기 압축된 부화면신호를 합성하는 단계를 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리방법.
제7항에 있어서, 상기 부화면신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는 고화질 TV의 PIP신호처리방법.