KR0183607B1

KR0183607B1 - 다중 화상 데이타 캡쳐 시스템

Info

Publication number: KR0183607B1
Application number: KR1019950014086A
Authority: KR
Inventors: 김성운
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR960042677A

Abstract

본 발명은 TV, VTR 등의 영상신호를 처리하기 위한 장치에 있어 한개의 화상기억장치에 다수의 영상신호를 입력시켜 복수의 영상신호를 한개의 화면에 표시할 수 있도록 한 다중 화상 데이터 캡쳐 시스템에 관한 것으로, 아날로그신호로 입력되는 화상신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(10)와, A/D변환된 화상 데이터를 저장하는 화상기억장치(40)와, 상기 화상기억장치(40)에 저장된 값에 의해 데이터를 연산하여 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(50)와, 상기 중앙처리장치(50)에서 발생된 제어신호에 따라 멀티플렉서(30)(30-1)와 어드레스카운터 X(20)를 제어하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 클럭(CLK)신호를 발생하는 어드레스카운터 X(20)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 화상기억장치(40)의 데이터버스와 어드레스버스를 선택하는 멀티플렉서(30)(30-1)가 구비된 통상의 화상처리 검색 시스템이 있어서, 상기 시스템에, 임의의 화상데이터 X 오프셋값을 기억하는 XO메모리(70)와, 임의의 화상데이터 Y 오프셋값을 기억하는 YO메모리(70-1)와, 상기 XO메모리(70)에 의해 상위 어드레스를 계산하는 가산기(80)와, 상기 가산기(80)에 오버플로우 발생시 또는 임계값 발생시 Y 어드레스를 카운트하는 어드레스카운터 Y(20-1)와, 상기 YO메모리(70-1)에 의해 하위 어드레스를 계산하는 가산기(80-1)와, 상기 가산기(80)(80-1)의 상위 및 하위 어드레스를 입력으로 하여 화상기억장치(40)에 데이터가 저장될 어드레스를 조합하여 화상기억장치(40)에 어드레스를 출력하는 디코더(90)를 포함하여 한개의 화상기억장치에 한개의 화상신호만을 캡쳐하는 기존의 단점을 해결하고 동일한 화상기억장치에 복수의 화상데이터를 저장할 수 있어 중첩된 화상의 생성이 쉽게 이루어지도록 한 것이다.

Description

다중 화상 데이터 캡쳐(CAPTURE) 시스템

제1도는 종래의 단일 화상 데이터 캡쳐(Capture) 시스템 구성 블록도를 보인 일예시도.

제2도는 본 발명에 따른 다중 화상 데이터 캡쳐(Capture) 시스템을 보인 구성 블록도.

제3a도는 화상 메모리의 데이터를 2차원 평면으로 매핑(mapping)하였을때 화소 A와의 관계를 보인 일예시도.

b도는 한개의 화상을 캡쳐 하였을때의 화면상태를 보인 일예시도.

c도는 2개의 화상을 캡쳐 하였을때의 화면상태를 보인 일예시도.

* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명

10 : A/D변환부(Analog/Digital Converter)

20 : 어드레스카운터 X(Address Counter X)

20-1 : 어드레스카운터 Y

30, 30-1, 30-2 : 멀티플렉서(Multiplexor)

40 : 화상기억장치(Image Memory Unit)

50 : 중앙처리장치(Central Processing Unit : CPU)

60 : 제어부(Controller) 70 : Xo 메모리

70-1 : Yo 메모리 80, 80-1 : 가산기(Adder)

90 : 디코더(Decoder)

본 발명은 텔레비젼(TV), VTR등의 영상신호 즉, 화상 데이터를 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 한개의 화상기억장치에 다수의 영상신호를 입력시켜 복수의 영상신호를 한개의 화면에 표시할 수 있도록 한 다중 화상 데이터 캡쳐(CAPTURE) 시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게는 복수의 영상신호 즉, 화상신호 입력을 A/D 변환하여 화상기억장치에 저장시에 화상 데이터가 저장될 메모리의 오프셋(offset)값을 하드웨어를 통해 만들어 주므로써 중첩된 화상 데이터의 생성이 쉽게 이루어지도록 한 것이다.

종래의 화상처리장치를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 단일 화상 데이터 캡쳐(Capture) 시스템 구성 블록도를 보인 일예시도이다.

화상기억장치(40)는 화상데이타가 저장되는 영역이며, A/D변환부(10)는 입력된 아날로그값의 화상신호를 디지털값으로 변환하는 동작을 하는 것으로 어드레스카운터 X(20)에서 발생되는 클럭(CLK)신호를 동기신호로 하여 움직인다.

상기 어드레스카운터 X(20)는 중앙처리장치(50)로부터 제어명령을 받는 제어부(60)에 의해 카운트 동작의 실행 및 정지가 이루어지며 A/D변환부(10)에서 만들어진 디지털값으로 화상신호 데이터가 저장될 화상메모리의 어드레스를 발생한다.

상기 어드레스카운터 X(20)에서 발생되는 어드레스는, NTSC(National Television System Committee)방식의 화상신호인 경우 수직동기신호(Vertical Synchronizing Signal)와 수평(Horizontal)동기신호를 검출하여 짝수와 홀수 프레임의 화면을 구분하고 프레임에 맞는 어드레스를 순차적으로 증가 시킴으로써 데이터가 저장될 위치를 가르키게 된다.

멀티플렉서(30)(30-1)는 제어부(60)의 제어신호에 따라 화상기억장치(40)의 데이터버스와 어드레스버스를 중앙처리장치(50)와 연결하거나 A/D변환부(10) 및 어드레스카운터 X(20)와 연결시키는 동작이 이루어지게 된다.

즉, 화상신호의 캡쳐(Capture)동작이 이루어질때는 A/D변환부(10) 및 어드레스카운터 X(20)로 버스(BUS)신호가 이어지며 중앙처리장치(50)에서 화상기억장치(40)내의 데이터를 이용하여 연산을 수행하고자 할 때에는 상기 중앙처리장치(50)의 버스신호와 연결이 되는 것이다.

여기서 제어부(60)는 중앙처리장치(50)에서 발생되는 제어신호를 조합하여 멀티플렉서(30)(30-1)와 어드레스카운터 X(20)의 제어동작을 수행한다.

즉, 멀티플렉서(30)(30-1)의 버스신호 선택동작과 어드레스카운터 X(20)의 카운트동작, A/D변환부(10)의 데이터변환 실행 및 중지를 제어하게 된다.

위와 같은 화상처리 시스템에서 화상신호의 A/D변환 동작이 시작되면 어드레스카운터 X(20)는 항상 0번지에서부터 순차적인 카운트 동작을 실행하기 때문에 변환된 화상 데이터는 화상기억장치(40)에 처음부터 순차적으로 저장이 된다.

NTSC방식의 화상신호인 경우 한개의 화면은 짝수 및 홀수 프레임으로 나누어지는데 이를 A/D변환하여 화상기억장치(40)에 저장한 예를 아래에 도시한다.

예) 홀수프렘임 데이터, 짝수프레임 데이터

그러나 상기한 종래의 단일 화상 데이터 캡쳐(Capture) 시스템은 근본적으로 화상기억장치(40)에 한개의 화상신호에 의한 화상데이터만 저장할 수밖에 없는 문제점이 발생된다.

즉, 복수의 영상신호 입력을 A/D변환하여 겹쳐진 화상을 표시하는데에는 적합하지 않았던 것이다.

본 발명에서는 상기한 문제점을 해소하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 영상신호 즉, 화상신호 입력을 A/D변환하여 화상기억장치에 저장시, 화상 데이터가 저장될 메모리의 오프셋(offset)값을 하드웨어를 통해 만들어 주므로써 중첩된 화상 데이터의 생성이 쉽게 이루어지도록 함에 있다.

본 발명은 임의의 화상 데이타의 X 오프셋값을 기억하는 XO메모리(70)와, 임의의 화상 데이타의 Y 오프셋값을 기억하는 YO메모리(70-1)와, 상기 XO메모리(70)에 의해 상위 어드레스를 계산해내는 가산기(80)와, 상기 가산기(80)에 오버플로우 발생시 또는 임계값 발생시 한개의 어드레스를 카운트하는 어드레스카운터 Y(20-1)와, 상기 YO메모리(70-1)에 의해 하위 어드레스를 계산해내는 가산기(80-1)와, 상기 가산기(80)(80-1)의 상위 및 하위 어드레스를 입력으로 하여 화상기억장치(40)에 데이터가 저장될 어드레스를 조합하여 화상기억장치(40)에 어드레스를 출력하는 디코더(90)를 구비한 것이 주지적인 특징이다.

이를 첨부도면에 의해 설명한다.

아날로그신호로 입력되는 화상신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(10)와, A/D변환된 화상 데이터를 저장하는 화상기억장치(40)와, 상기 화상기억장치(40)에 저장된 값에 의해 데이터를 연산하여 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(50)와, 상기 중앙처리장치(50)에서 발생된 제어신호에 따라 멀티플렉서(30)(30-1)와 어드레스카운터 X(20)를 제어하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 클럭(CLK)신호를 발생하는 어드레스카운터 X(20)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 화상기억장치(40)의 테이터버스와 어드레스버스를 선택하는 멀티플렉서(30)(30-1)가 구비된 통상의 화상처리 캡쳐 시스템에 있어서, 상기 시스템에, 임의의 화상 데이타 X 오프셋값을 기억하는 XO메모리(70)와, 임의의 화상 데이타 Y 오프셋값을 기억하는 YO메모리(70-1)와, 상기 XO메모리(70)에 의해 상위 어드레스를 계산하는 가산기(80)와, 상기 가산기(80)에 오버플로우 발생시 또는 임계값 발생시 한개의 어드레스를 카운트하는 어드레스카운터 Y(20-1)와, 상기 YO메모리(70-1)에 의해 하위 어드레스를 계산하는 가산기(80-1)와, 상기 가산기(80)(80-1)의 상위 및 하위 어드레스를 입력으로 하여 화상기억장치(40)에 데이터가 저장될 어드레스를 조합하여 화상기억장치(40)에 어드레스를 출력하는 디코더(90)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명에 따른 작용 및 효과를 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 다중 화상 데이터 캡쳐(Capture) 시스템을 보인 구성 블록도이고, 제3a도는 화상 메모리의 데이터를 2차원 평면으로 매핑(mapping) 하였을 때 화소 A와의 관계를 보인 일예시도이며, (b)도는 한개의 화상을 캡쳐 하였을때의 화면상태를 보인 일예시도이고, (c)도는 2개의 화상을 캡쳐 하였을때의 화면상태를 보인 일예시도이다.

본 발명의 시스템에서 종래의 시스템과 비교하여 두드러진 차이점은 화상기억장치(40)에 복수의 데이터를 저장하기 위하여 복수의 어드레스를 발생하기 위한 어드레스발생부가 구비된다.

즉, X값을 카운팅하는 하나의 어드레스카운터 X(20)에서 Y값을 카운트하는 어드레스카운터 Y(20-1)가 추가되었으며 XO어드레스 및 YO어드레스를 기억하기 위한 XO메모리(70), YO메모리(70-1)와, 가산기 (80)(80-1) 및 디코더(90)가 추가되어 화상기억장치(40)에 복수의 화상 데이터를 저장할 수 있도록 한다.

그러므로 어드레스카운터 X(20)는 제어부(60)의 제어신호에 의해 멀티플렉서(30-2)를 경유하여 입력된 화상신호의 수직/수평 동기신호의 카운트 동작 수행여부를 결정하여 0에서부터 특정값까지 순차적인 카운트 동작을 수행한다.

상기 어드레스카운터 X(20)에서 카운트 도중 가산기(80)에서 수용할 수 있는 범위를 넘는 오버플로우(Overflow) 발생시나 입, 출력 특성 곡선상에서 입, 출력값이 동일하게 되는 시점에 대응하는 임계값(Threshold)을 지나면 어드레스카운터 X(20)는 카운트값을 0으로 하고 다시 카운트를 시작한다.

XO메모리(70)는 화상기억장치(40)의 X 오프셋 값을 기억하는 장소이고, YO메모리(70-1)는 화상기억장치(40)의 Y 오프셋 값을 기억하는 장소이다.

상기 XO메모리(70)와 YO메모리(70-1)에 기억되는 X 및 Y 오프셋 값은 중앙처리장치(50)의 연산에 의해 설정될 수 있도록 만들어지며 이렇게 만들어진 값은 각각의 가산기(80)(80-1) 입력으로 주어진다.

상기 가산기(80)는 어드레스카운터 X(20)에서 발생하는 어드레스와 XO메모리(70)에 기억된 XO어드레스를 산술적으로 더하여 수용할 수 있는 범위를 넘는 오버플로우(Overflow) 발생시나 입, 출력 특성 곡선상에서 입, 출력값이 동일하게 되는 시점에 대응하는 임계값(Threshold) 발생시 그 상태값을 상기 어드레스카운터 X(20)와 어드레스카운터 Y(20-1)로 츨력한다.

상기 어드레스카운터 Y(20-1)는 가산기(80)에서 오버플로우가 발생할 때마다 이를 카운트하여 발생한 Y 어드레스를 가산기 (80-1)에 출력한다.

상기 어드레스카운터 Y(20-1)의 카운터 동작과 카운트값의 초기화는 제어부(6)의 제어신호에 따라 이루어진다.

상기 가산기(80-1)는 어드레스카운터 Y(20-1)에서 발생한 Y 어드레스와 YO 어드레스를 산술적으로 더하여 상위 어드레스를 발생하여 디코더(90)에 출력한다.

여기서 가산기(80-1)는 어드레스카운터 Y(20-1)에서 발생한 Y 어드레스와 YO 어드레스를 산술적으로 더하여 상위 어드레스를 발생하는데 있어 오버플로우의 발생은 무시한다.

상기 오버플로우의 발생을 무시하는 이유는 화상기억장치(40)의 저장 영역을 벗어났음을 의미하기 때문이다.

한편 가산기(80)에서 산술되어 출력되는 값은 화상기억장치(40)의 하위 어드레스가 되며 디코더(90)를 경유하여 상위 어드레스와 더해진다.

따라서 디코더(90)는 상위 어드레스와 하위 어드레스를 묶어 화상기억장치(40)에 필요한 어드레스를 발생시켜 멀티플렉서(30)(30-1)를 통해 화상기억장치(40)의 데이터 저장위치를 가르키게 된다.

상기한 과정에 의해 화상기억장치(40)의 데이터와 화면의 화소 A 관계를 일실시예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

화상기억장치(40)를 제3a도와 같이 2차원 평면으로 매핑하였을 때 화소 A의 어드레스는 Address = Δy·Χw＋Δx 로 표시됨을 알 수 있다.

상기 사항을 기초로 중복된 화상의 표현을 위한 화상 검색 동작은 다음과 같이 이루어진다.

어드레스카운터 X(20)와 어드레스카운터 Y(20-1)와 가산기(80)(80-1)와 XO메모리(70) 및 YO메모리(70-1)가 모두 8비트(bit)로 동작을 하고 제3a도에서와 같이 표시되는 화면이 가로 256, 세로 256 픽셀의 화소로 구성된다고 가정하면, 멀티플렉서(30-2)를 경유하여 입력되는 화상신호1을 캡쳐하기 위하여 XO메모리(70)의 값과 YO메모리(70-1)의 값을 각각 0으로 하고 입력되는 아날로그 신호의 화상신호를 A/D변환부(10)에서 디지털 신호로 변환을 시작하면 가산기(80)를 통하여 출력되는 하위 어드레스는 0∼255까지의 값으로 변화하면서 화상데이터가 디코더(90) 및 멀티플렉서(30)(30-1)를 통해 화상기억장치(40)에 순차적으로 저장됨을 의미한다.

즉, A/D변환부(10)에서 변환된 화상 데이터가 제3a도에 표기된 첫번째 행의 화소 정보로 입력됨을 의미한다.

따라서 어드레스카운터 X(20)의 값이 255이면 다음 클럭 입력시 0으로 클리어 되면서 가산기(80)가 임계값에 도달했음을 의미하고, 어드레스카운터 Y(20-1)는 그 중 한개의 신호를 카운트하여 가산기 (80-1)를 통하여 1이 증가된 상위 어드레스를 발생한다.

즉, 가산기 (80-1)에서 1이 증가된 상위 어드레스가 발생되면 그 이후부터는 두번째 행의 화소에 대한 화상정보가 A/D변환된다.

상기와 같이 반복하여 어드레스카운터 Y(20-1) 값도 0∼255까지 반복하면서 한 화면에 대한 화상의 캡쳐가 이루어지게 되는 것이다.

상기한 과정에 의해 캡쳐된 화상 데이터의 일예가 제3b도에 도시된다.

화상신호2를 상기한 화상 데이터에 중복해서 A/D변환하는 과정을 살펴본다.

입력된는 화상신호2를 제3b도에서 X1, Y1 위치만큼 떨어진 위치부터 화상 데이터를 화상기억장치(40)에 기억 시키므로써 중복된 화상의 캡쳐가 이루어진다.

이를 위해서 XO메모리(70) 및 YO메모리(70-1)에 각각 X1, Y1 값을 기억시킨다.

상기 XI, Y1 값을 XO메모리(70) 및 YO메모리(70-1)에 기억시킨 후 중앙처리장치(50)는 어드레스카운터 X(20)가 동작하도록 제어부(60)를 통해 제어신호를 출력하면, 상기 어드레스카운터 X(20)는 0∼255까지 순차적으로 카운트를 수행한다.

상기 어드레스카운터 X(20)의 카운트에 의하여 발생된 어드레스는 가산기(80)에서 XO메모리(70)에 기억된 XO 어드레스 값과 더해져 하위 어드레스를 생성한다.

이것은 한개의 수평라인 화상신호를 변환시 X1값 만큼 항상 오프셋치를 가짐을 의미하며 제3b도에서 볼때는 X1 위치 이후로만 화상 데이터가 저장됨을 의미한다.

상기 어드레스카운터 X(20)값이 증가하여 가산기(80)가 오버플로우를 발생하거나 임계값에 도달하면 어드레스카운터 Y(20-1)는 그 중 한개를 카운트하며, 이렇게 생성된 어드레스카운터 Y(20-1)의 값은 가산기(80-1)를 통해 YO메모리(70-1)에 기억된 YO값과 더해져 상위 어드레스를 생성한다.

이것은 이후 입력되는 화상 데이터 신호가 제3b도에서 볼 때 Y1의 위치로 화상 데이터가 저장됨을 의미한다.

이때 가산기(80)에서 오버플로우 발생시 어드레스카운터 X(20)는 동작을 정지하고 있다가 다음의 수평동기신호 입력 후 카운트 동작 및 A/D변환부(10)로부터의 클럭(CLK)신호 출력이 이루어져야 한다.

즉, XO메모리(70)에 저장된 XO 어드레스 값이 100이라고 하면, 어드레스카운터 X(20)는 155가 되었을때 가산기(80)에서 오버플로우가 발생하게 되는데, 이것은 하나의 수평라인을 255개 디지타이징하는 시스템에서는 상기와 같은 동작없이 계속해서 클럭신호를 발생하고 어드레스카운트를 증가하게 되면 동일한 수평라인의 신호가 화면의 다음 행에 연속적으로 나타나게 된다.

제3c도는 상기와 같은 화상 데이터를 변환 하였을때 변환된 화상 데이터의 일예를 나타낸 것이다.

즉, 2개 이상의 화상신호를 중복하여 캡쳐할 경우에도 상기와 같은 방법으로 하여 XO YO의 어드레스 오프셋값을 변경하여 화상을 검색하므로써 중복된 화상의 캡쳐가 가능해진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 한개의 화상기억장치에 한개의 화상신호만을 캡쳐하는 기존의 단점을 해결하고 동일한 화상기억장치에 복수의 화상 데이터를 저장할 수 있어 중첩된 화상의 생성이 쉽게 이루어지도록 한 것이다.

Claims

아날로그신호로 입력되는 화상신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(10)와, A/D변환된 화상데이터를 저장하는 화상기억장치(40)와, 상기 화상기억장치(40)에 저장된 값에 의해 데이터를 연산하는 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(50)와, 상기 중앙처리장치(50)에서 발생된 제어신호에 따라 멀티플렉서(30)(30-1)와 어드레스카운터 X(20)를 제어하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 클럭(CLK)신호를 발생하는 어드레스카운터 X(20)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 의해 화상기억장치(40)의 데이터버스와 어드레스버스를 선택하는 멀티플렉서(30)(30-1)와, 임의의 화상 데이터 오프셋값을 기억하는 메모리와, 상기 메모리에 의하여 상위 또는 하위 어드레스를 가산하는 가산기로 된 화상처리 캡쳐 시스템에 있어서, 상기 시스템에, 임의의 화상 데이터 X 오프셋값을 기억하는 XO메모리(70)와, 임의의 화상데이터 Y 오프셋값을 기억하는 YO메모리(70-1)와, 상기 XO메모리(70)에 의해 상위 어드레스를 계산하는 가산기(80)와, 상기 가산기(80)에 오버플로우 발생시 또는 임계값 발생시 Y어드레스를 카운트하는 어드레스카운터 Y(20-1)와, 상기 YO메모리(70-1)에 의해 하위 어드레스를 계산하는 가산기(80-1)와, 상기 가산기(80)(80-1)의 상위 및 하위 어드레스를 입력으로 하여 화상기억장치(40)에 데이터가 저장될 어드레스를 조합하여 화상기억장치(40)에 어드레스를 출력하는 디코더(90)로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 화상데이터 캡쳐(CAPTURE) 시스템.