KR100280319B1 - Digital still camera - Google Patents

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Abstract

이 발명은 디지탈 스틸 카메라에 관한 것으로서, 피사체의 상에 대한 영상 데이터를 출력하는 이미지 센서 수단과; 상기 이미지 센서 수단으로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 프레임 저장 수단과; 상기 프레임 저장 수단에 저장되어 있는 영상 데이터를 디퍼렌셜 펄스 코드 변조하고, 디퍼렌셜 펄스 코드 변조된 각 데이터를 미니멈 리던던시 코딩하여 압축된 영상 데이터를 출력하는 촬영 제어 수단과; 상기 촬영 제어 수단으로부터 출력되는 압축된 영상 데이터를 저장하는 영상 저장 수단을 포함하며, 이미지 센서 수단으로부터 캡쳐된 영상 신호를 신호 처리하지 않고 직접 압축하여 저장함으로서, 효율적으로 영상을 저장할 수 있다.The present invention relates to a digital still camera, comprising: image sensor means for outputting image data on an image of a subject; Frame storage means for storing image data output from the image sensor means; Photographing control means for performing differential pulse code modulation on the image data stored in the frame storage means, and minimizing the differential pulse code modulated data to output compressed image data; Image storage means for storing the compressed image data output from the photographing control means, and by directly compressing and storing the image signal captured from the image sensor means without signal processing, it is possible to efficiently store the image.

Description

디지탈 스틸 카메라{DIGITAL STILL CAMERA}Digital still camera {DIGITAL STILL CAMERA}

이 발명은 디지탈 스틸 카메라(digital still camera)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 피사체의 상에 대한 영상 신호를 신호 처리하지 않고 직접 압축하여 저장하는 디지탈 스틸 카메라에 관한 것이다.The present invention relates to a digital still camera, and more particularly, to a digital still camera that directly compresses and stores an image signal of an image of a subject without signal processing.

일반적으로, 디지탈 스틸 카메라는 이미지 센서(image sensor)인 씨씨디(CCD:Charge Coupled Device)를 통해 들어온 아날로그 영상 신호를 DCP(Digital Camera Processor)에서 디지탈 영상 데이터화한 후 메모리에 저장하고, 저장된 영상 데이터를 소프트웨어 또는 하드웨어 압축 회로를 사용하여 압축한 다음 메모리 카드(memory card)나 플래시 카드(flash card) 등 유사 기능의 저장 매체에 저장한다.In general, a digital still camera converts an analog image signal received through a CCD (Charge Coupled Device) image data from a digital camera processor (DCP) into digital memory and stores the image data in a memory. Is compressed using software or hardware compression circuitry and then stored in a storage medium of similar functionality, such as a memory card or flash card.

이와 같은 디지탈 스틸 카메라에서 씨씨디에 의해 캡쳐(capture)된 영상을 압축하여 저장하는 방법이 중요한 역할을 한다.In such a digital still camera, a method of compressing and storing an image captured by the CD plays an important role.

데이터를 압축하는 방법에 관한 종래의 기술 중 하나가 미국 특허 출원 특허 번호 5,034,804에 게시되어 있고, 이것에 관한 설명은 다음과 같다.One conventional technique relating to a method of compressing data is published in US Patent Application No. 5,034,804, the description of which is as follows.

도 1은 종래 디지탈 스틸 카메라의 블록도이다.1 is a block diagram of a conventional digital still camera.

도 1에 도시되어 있듯이, 종래 디지탈 스틸 카메라의 렌즈부(1)는 피사체의 상을 씨씨디(3)에 결상한다.As shown in Fig. 1, the lens section 1 of a conventional digital still camera forms an image of a subject on a CD 3.

씨씨디(3)는 렌즈부(1)에 의해 결상된 상에 대한 아날로그 영상 신호를 출력하고, 증폭부(5)는 이 영상 신호를 증폭하여 출력한다.The CD 3 outputs an analog video signal for the image formed by the lens unit 1, and the amplifier 5 amplifies and outputs the video signal.

칼라 변환부(7)는 증폭부(5)에 의해 증폭된 영상 신호를 칼라 신호로 변환하여 출력하고, 아날로그/디지탈 변환부(9)는 칼라 신호를 디지탈 신호로 변환한다.The color converter 7 converts and outputs the video signal amplified by the amplifier 5 into a color signal, and the analog / digital converter 9 converts the color signal into a digital signal.

신호 처리부(11)는 아날로그/디지탈 변환부(9)로부터 디지탈 신호를 입력받아서 제1 휘도 신호 및 제1 색차 신호를 스위치부(13)의 A 단자로 입력한다.The signal processor 11 receives the digital signal from the analog / digital converter 9 and inputs the first luminance signal and the first color difference signal to the A terminal of the switch unit 13.

서브 샘플링부(15)는 신호 처리부(11)로부터 제1 휘도 신호와 제1 색차 신호를 입력받아서 제1 색차 신호를 샘플링하여 제2 휘도 신호 및 제2 색차 신호를 스위치부(13)의 B 단자로 입력한다.The sub-sampling unit 15 receives the first luminance signal and the first color difference signal from the signal processing unit 11, samples the first color difference signal, and outputs the second luminance signal and the second color difference signal to the B terminal of the switch unit 13. Enter

데이터 압축부(17)는 서브 샘플링부(15)로부터 제2 휘도 신호 및 제2 색차 신호를 입력받아서 압축하여 제3 휘도 신호 및 제3 색차 신호를 스위치부(13)의 C 단자로 입력한다.The data compressor 17 receives the second luminance signal and the second color difference signal from the sub-sampler 15, compresses the second luminance signal and the third color difference signal, and inputs the third luminance signal and the third color difference signal to the C terminal of the switch unit 13.

한편, 스위치부(13)는 모드부(19)의 모드에 따라 세 입력 단자(A, B, C) 중 하나의 입력 단자를 선택하여 휘도 신호 및 색차 신호를 출력한다.On the other hand, the switch unit 13 selects one input terminal among the three input terminals A, B, and C according to the mode of the mode unit 19, and outputs a luminance signal and a color difference signal.

스위치부(13)로부터 출력되는 휘도 신호 및 색차 신호는 최종적으로 메모리 카드(21)에 저장된다.The luminance signal and the color difference signal output from the switch unit 13 are finally stored in the memory card 21.

결국, 여기서는 세가지의 압축 모드로 영상 데이터를 저장하며, 저장되는 데이터의 개수는 예를 들어서 화소수가 35만 화소일 때 다음 <표 1>과 같다.As a result, image data is stored in three compression modes, and the number of stored data is as shown in Table 1 below when the number of pixels is 350,000 pixels, for example.

휘도 신호(Y)Luminance signal (Y) 색차 신호1(Cc)Color difference signal 1 (Cc) 색차 신호2(Cr)Color difference signal 2 (Cr) 신호 처리부(11) 출력Signal processor 11 output 640 × 480640 × 480 640 × 480640 × 480 640 × 480640 × 480 서브 샘플링부(15) 출력Sub Sampling Unit 15 Output 640 × 480640 × 480 320 × 480320 × 480 320 × 480320 × 480 데이터 압축부(17) 출력Data Compressor 17 Output 320 × 240320 × 240 160 × 240160 × 240 160 × 240160 × 240

상기한 바와 같이, 종래의 디지탈 스틸 카메라는 세가지 모드 중 사용자가 원하는 모드로 촬영 데이터를 저장할 수가 있다.As described above, the conventional digital still camera can store shooting data in a mode desired by the user among three modes.

그러나 상기한 종래의 기술은 영상 데이터를 저장하는 메모리 카드의 크기가 한정되어 있기 때문에 저장할 수 있는 사진의 매수가 극히 제한되어 있고, 또한 효율적으로 저장할 수 없다는 문제점이 있다.However, the conventional technique described above has a problem that the number of pictures that can be stored is extremely limited and the data cannot be stored efficiently because the size of the memory card for storing image data is limited.

따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이미지 센서로부터 캡쳐된 영상 신호를 신호 처리하지 않고 직접 압축하여 저장하는 디지탈 스틸 카메라를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital still camera that directly compresses and stores an image signal captured from an image sensor without signal processing.

도 1은 종래 디지탈 스틸 카메라의 블록도이고,1 is a block diagram of a conventional digital still camera,

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 블록도이고,2 is a block diagram of a digital still camera according to an embodiment of the present invention,

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 촬영 제어부(160)의 블록도이고,3 is a block diagram of the shooting control unit 160 of the digital still camera according to the embodiment of the present invention,

도 4는 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라에서 영상 데이터의 압축 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a compression process of image data in a digital still camera according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명은,As a means for achieving the above object, the present invention,

피사체의 상에 대한 영상 데이터를 출력하는 이미지 센서 수단과;Image sensor means for outputting image data on an image of a subject;

상기 이미지 센서 수단으로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 프레임 저장 수단과;Frame storage means for storing image data output from the image sensor means;

상기 프레임 저장 수단에 저장되어 있는 영상 데이터를 펄스 변조하고, 펄스 변조된 각 데이터를 부호화하여 압축된 영상 데이터를 출력하는 촬영 제어 수단과;Photographing control means for pulse-modulating the image data stored in the frame storage means, encoding each pulse-modulated data, and outputting compressed image data;

상기 촬영 제어 수단으로부터 출력되는 압축된 영상 데이터를 저장하는 영상 저장 수단을 포함한다.And image storage means for storing the compressed image data output from the photographing control means.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 블록도이다.2 is a block diagram of a digital still camera according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라는 피사체의 상을 결상하는 렌즈부(100)와; 렌즈부(100)에 의해 결상된 상에 해당하는 영상 신호를 출력하는 씨씨디(110)와; 씨씨디(110)로부터 출력되는 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링(CDS:Correlated Double Sampling) 및 자동 이득 조정(AGC:Auto Gain Control)을 처리하고, 디지탈 영상 데이터로 변환하여 출력하는 신호 변환부(120)와; 신호 변환부(120)로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 프레임 메모리(130)와; 영상을 화면으로 표시하기 위하여 NTSC((National Television System Committe)/PAL(Phase Alternating by Line system) 신호와 LCD(Liquid Crystal Display) 파인더(finder) 신호를 출력하는 영상 출력부(140)와; 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터를 압축하여 메모리 카드(150)에 저장하고, 메모리 카드(150)에 저장되어 있는 압축 데이터를 복원하여 프레임 메모리(130)에 저장하는 촬영 제어부(160)와; 촬영 제어부(160)의 제어에 의해 씨씨디(110)를 구동하는 씨씨디 구동부(170)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the digital still camera according to the embodiment of the present invention includes a lens unit 100 for forming an image of a subject; A CD (110) for outputting an image signal corresponding to an image formed by the lens unit (100); A signal converter which receives an image signal output from the CD 110 and processes correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC), converts it into digital image data, and outputs the converted image signal. 120); A frame memory 130 for storing image data output from the signal converter 120; An image output unit 140 for outputting an NTSC (Phase Alternating by Line system) signal and an LCD (Liquid Crystal Display) finder signal to display an image on a screen; A photographing control unit 160 which compresses the image data stored in the 130 and stores the compressed image data in the memory card 150, restores the compressed data stored in the memory card 150, and stores the compressed data in the frame memory 130; The CD driving unit 170 drives the CD 110 under the control of the photographing controller 160.

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 촬영 제어부(160)의 블록도이다.3 is a block diagram of the photographing controller 160 of the digital still camera according to the embodiment of the present invention.

도 3에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 촬영 제어부(160)는 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터를 입력받아서 디퍼렌셜 펄스 코드 변조(DPCM; Differential Pulse Code Modulation)하여 출력하는 DPCM부(162)와; DPCM부(162)로부터 출력되는 데이터를 입력받아서 각 데이터에 대하여 미니멈 리던던시 코딩(MRC: Minimum Redundancy Coding) 테이블(164)을 참조하여 MRC 코딩하여 메모리 카드(150)에 압축 데이터로 저장하는 MRC부(166)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the photographing control unit 160 of the digital still camera according to the embodiment of the present invention receives image data stored in the frame memory 130 to provide differential pulse code modulation (DPCM). DPCM unit 162 for outputting; The MRC unit which receives the data output from the DPCM unit 162 and MRC codes each data with reference to the Minimum Redundancy Coding (MRC) table 164 and stores the data in the memory card 150 as compressed data. 166).

여기에서, MRC부(166)는 메모리 카드(150)에 저장되어 있는 압축 데이터를 입력받아서 MRC 테이블(164)을 참조하여 디코딩하여 DPCM부(162)로 출력하고, DPCM부(162)는 MRC부(166)로부터 출력되는 데이터를 입력받아서 프레임 메모리(130)로 출력한다.Here, the MRC unit 166 receives the compressed data stored in the memory card 150, decodes it with reference to the MRC table 164, and outputs it to the DPCM unit 162. The DPCM unit 162 is an MRC unit. The data output from 166 is received and output to the frame memory 130.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라의 작용은 다음과 같다.With the above configuration, the operation of the digital still camera according to the embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 렌즈부(100)는 피사체의 상을 씨씨디(110)로 결상하고, 씨씨디(110)는 해당 영상 신호를 신호 변환부(120)로 출력한다.First, the lens unit 100 forms an image of a subject on the CD 110, and the CD 110 outputs the corresponding image signal to the signal converter 120.

신호 변환부(120)는 씨씨디(110)로부터 출력되는 영상 신호를 입력받아서 상관 이중 샘플링 및 자동 이득 조정을 수행하고, 디지탈 영상 데이터로 변환하여 출력한다.The signal converter 120 receives an image signal output from the CD 110 to perform correlation double sampling and automatic gain adjustment, and converts the image signal into digital image data.

촬영 제어부(160)는 신호 변환부(120)로부터 출력되는 영상 데이터를 프레임 메모리(130)에 저장시킨다.The capturing controller 160 stores the image data output from the signal converter 120 in the frame memory 130.

한편, 씨씨디 구동부(170)는 촬영 제어부(160)의 제어에 의해 씨씨디(110)의 구동을 제어하며, 신호 변환부(120)와 함께 하나의 블록으로 구성될 수도 있다.On the other hand, the CD driver 170 controls the drive of the CD 110 by the control of the photographing controller 160, may be configured as a block together with the signal converter 120.

다음에, 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터는 촬영 제어부(160)의 DPCM부(162)로 입력되고, DPCM부(162)는 입력 영상 데이터를 DPCM 처리하여 MRC부(166)로 출력한다.Next, the image data stored in the frame memory 130 is input to the DPCM unit 162 of the photographing control unit 160, and the DPCM unit 162 outputs the input image data to the MRC unit 166 by DPCM processing. do.

MRC부(166)는 DPCM부(162)로부터 출력되는 데이터 각각에 대하여 MRC 테이블(164)을 참조하여 코딩하고, 압축된 데이터를 메모리 카드(150)로 출력하여 저장시킨다.The MRC unit 166 codes each of the data output from the DPCM unit 162 with reference to the MRC table 164, and outputs and stores the compressed data to the memory card 150.

첨부한 도 4는 영상 데이터가 압축되는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of compressing image data.

도 4(a)는 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터의 일예를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 도 4(a)에 도시되어 있는 영상 데이터가 DPCM부(162)에 의해 DPCM 처리되어 MRC부(166)로 출력되는 데이터를 도시한 도면이다.FIG. 4A illustrates an example of image data stored in the frame memory 130, and FIG. 4B illustrates the image data shown in FIG. 4A by the DPCM unit 162. FIG. It is a figure which shows the data which DPCM process and output to the MRC part 166. FIG.

도 4(a) 및 도 4(b)에서 알 수 있듯이, DPCM 처리된 데이터는 프레임 메모리(130)에 저장된 데이터보다 크기가 감소된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the DPCM processed data is reduced in size than the data stored in the frame memory 130.

즉, DPCM 처리에 의해 일부 압축되는 것이다.That is, it is partially compressed by the DPCM process.

다음에, MRC부(166)는 DPCM부(162)로부터 출력되는 도 4(b)에 도시되어 있는 데이터를 입력받아서 각각의 데이터에 대해 MRC 테이블(164)을 참조하여 코딩한 후 메모리 카드(150)에 저장시킨다.Next, the MRC unit 166 receives the data shown in FIG. 4 (b) output from the DPCM unit 162, codes the respective data with reference to the MRC table 164, and then codes the memory card 150. ).

이와 같이 코딩된 데이터가 도 4(c)에 도시되어 있다.This coded data is shown in Figure 4 (c).

MRC 테이블(164)은 영상 데이터의 값의 빈도수에 따라 미리 정해져 있다.The MRC table 164 is predetermined according to the frequency of the value of the video data.

MRC부(166)에 의해 코딩되어 출력되는 데이터 또한 DPCM부(162)로부터 출력되는 데이터를 압축하여 출력하는 것이다.The data coded and output by the MRC unit 166 also compresses and outputs the data output from the DPCM unit 162.

한편, 촬영 제어부(160)는 프레임 메모리(130)에 저장되어 있는 영상 데이터를 칼라 스페이스(color space) 변환한 후 아날로그 신호로 변환하여 영상 신호 출력부(140)로 출력한다.Meanwhile, the capturing controller 160 converts the image data stored in the frame memory 130 into a color space, converts the image data into an analog signal, and outputs the analog signal to the image signal output unit 140.

영상 신호 출력부(140)는 영상 아날로그 신호를 입력받아서 NTSC/PAL 신호로 출력하여 영상 출력 장치 등을 통해 영상이 출력되도록 한다.The image signal output unit 140 receives an image analog signal and outputs the NTSC / PAL signal so that the image is output through an image output device.

또한, 영상 신호 출력부(140)는 영상 아날로그 신호를 입력받아서 신호 변환시켜 LCD 파인더(도시되지 않음)로 출력하여 LCD 화면으로 표시한다.In addition, the image signal output unit 140 receives an image analog signal, converts the signal, and outputs the signal to an LCD finder (not shown) for display on the LCD screen.

이 발명의 실시예에 따라 압축되어 메모리 카드(150)에 저장되는 데이터의 개수는 예를 들어서 화소수가 35만 화소일 때 다음 <표 2>와 같고, 종래 디지탈 스틸 카메라에서 압축되어 저장된다.According to an embodiment of the present invention, the number of data compressed and stored in the memory card 150 is, for example, when the number of pixels is 350,000 pixels, as shown in Table 2 below, and is compressed and stored in a conventional digital still camera.

휘도 신호(Y)Luminance signal (Y) 색차 신호1(Cc)Color difference signal 1 (Cc) 색차 신호2(Cr)Color difference signal 2 (Cr) 종래 디지탈 스틸 카메라Conventional Digital Still Camera 신호 처리부(11) 출력Signal processor 11 output 640 × 480640 × 480 640 × 480640 × 480 640 × 480640 × 480 서브 샘플링부(15) 출력Sub Sampling Unit 15 Output 640 × 480640 × 480 320 × 480320 × 480 320 × 480320 × 480 데이터 압축부(17) 출력Data Compressor 17 Output 320 × 240320 × 240 160 × 240160 × 240 160 × 240160 × 240 이 발명의 실시예에 따른 디지탈 스틸 카메라Digital still camera according to the embodiment of the present invention MRC부(266) 출력MRC part (266) output 320 × 240320 × 240

다음에, 메모리 카드(150)에 압축되어 저장되어 있는 영상 데이터를 복원하여 프레임 메모리(130)에 저장하기 위해 MRC부(166)는 메모리 카드(150)로부터 압축 데이터를 입력받아서 각각의 데이터에 대해 MRC 테이블(164)을 참조하여 디코딩하고, 디코딩된 데이터를 DPCM부(162)로 출력한다.Next, in order to restore the image data compressed and stored in the memory card 150 and store the image data in the frame memory 130, the MRC unit 166 receives the compressed data from the memory card 150 and stores the compressed data for each data. The MRC table 164 is decoded and the decoded data is output to the DPCM unit 162.

DPCM부(162)는 MRC부(166)로부터 출력되는 데이터를 입력받아서 DPCM 처리하여 프레임 메모리(130)에 저장시킨다.The DPCM unit 162 receives data output from the MRC unit 166 and processes the DPCM to store the DPCM in the frame memory 130.

촬영 제어부(160)에 의해 복원되는 과정은 도 4(a) 내지 도 4(c)를 참조하여 설명한 상기 압축 과정과는 반대 과정으로 설명된다.The process of restoring by the photographing control unit 160 is described as a process opposite to the compression process described with reference to FIGS. 4A to 4C.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 씨씨디로부터 캡쳐된 영상 신호를 신호 처리하지 않고 직접 압축하여 저장함으로서, 효율적으로 영상을 저장할 수 있는 디지탈 스틸 카메라를 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by directly compressing and storing the image signal captured from the CD without signal processing, a digital still camera capable of efficiently storing the image can be provided.

Claims (1)

피사체의 상에 대한 영상 데이터를 출력하는 이미지 센서 수단과;Image sensor means for outputting image data on an image of a subject; 상기 이미지 센서 수단으로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 프레임 저장 수단과;Frame storage means for storing image data output from the image sensor means; 프레임 저장 수단에 저장되어 있는 영상 데이터를 입력받아서 디퍼렌셜 펄스 코드 변조하는 펄스 변조부와, 상기 펄스 변조부로부터 출력되는 상기 변조된 데이터를 입력받아서 각 데이터에 대하여 미니멈 리던던시 코딩 테이블을 참조하여 미니멈 리던던시 코딩을 통한 부호화를 수행하여 압축된 영상 데이터를 출력하는 부호화부를 포함하는 촬영 제어 수단과;Pulse redundancy coding for receiving differential image data stored in the frame storage means and modulating the differential pulse code, and receiving the modulated data outputted from the pulse modulating unit, and performing minimum redundancy coding by referring to a minimum redundancy coding table for each data. Photographing control means including an encoding unit configured to output encoded image data by performing encoding through the encoding; 상기 촬영 제어 수단의 부호화부로부터 출력되는 압축된 영상 데이터를 저장하는 영상 저장 수단Image storage means for storing the compressed image data output from the encoder of the photographing control means; 을 포함하는 디지탈 스틸 카메라.Digital still camera comprising a.
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JPH05328183A (en) * 1992-05-19 1993-12-10 Olympus Optical Co Ltd Camera

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