KR100290843B1 - 디지털비디오카메라시스템의영상신호보간장치및방법 - Google Patents

디지털비디오카메라시스템의영상신호보간장치및방법 Download PDF

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Abstract

디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법은 RGB모드에서 메모리로 디램을 이용하는 경우 영상신호를 효과적으로 처리하도록 하기 위한 것으로서, RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환한 후 출력하는 수직 보간수단과, 상기 수직 보간수단에서 소정 모드로 수직 보간된 RGB신호를 신호처리하여 출력하는 신호 처리수단과, 상기 신호 처리수단에서 소정 모드로 신호처리된 신호를 임시 저장하는 제 1 저장수단과, 상기 제 1 저장수단에 임시 저장된 소정 모드의 RGB 데이터를 저장하는 제 2 저장수단과, 상기 제 2 저장수단에 저장된 소정 모드의 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환한 후 이를 출력하는 수평 보간수단과, 상기 수평 보간수단에서 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 출력하는 신호 변환수단과, 상기 신호 변환수단에서 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부(미도시)로 출력하는 IEEE1394 신호 처리수단으로 구성됨에 그 요지가 있다.

Description

디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법{apparatus and method for interpolating video signal of digital video camera}
본 발명은 비디오 카메라 시스템에 관한 것으로, 특히 RGB모드에서 향상된 화질을 제공하기 위한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 종래 기술에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상 신호 보간장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 종래 기술에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치를 나타낸 블럭 구성도로서, IEEE1394 케이블로부터 소정 모드와 소정 프레임 레이트의 비디오 데이터 요구신호가 입력되면, 이를 인코딩한 후 상기 비디오 데이터 요구신호의 입력을 알리기 위한 신호를 출력하거나 소정 크기의 패킷으로 변환된 신호를 디코딩하여 출력하는 물리층 제어부(1;이하 PHY라 약칭함)와, 상기 PHY(1)의 신호에 따라 상기 소정 모드와 소정 프레임 레이트로 비디오 데이터를 변환하기 위한 신호를 출력하고 상기 IEEE1394 포맷의 데이터 요구신호에 따른 비디오 데이터를 요청하기 위한 신호를 출력하거나 상기 비디오 데이터를 소정크기의 패킷으로 변환한 후 이를 출력하는 링크층 제어부(2;이하 LLC라 약칭함)와, 상기 LLC(2)의 제어신호에 따라 상기 IEEE1394 포맷으로 비디오 데이터를 변환하기 위한 제어신호를 출력하고 회로 전체의 동작을 총괄적으로 제어하는 제어부(3)와, 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 소정 모드와 소정 프레임에 해당하는 시간과 동기를 맞추기 위한 타이밍신호와 동기신호를 출력하는 타이밍 및 동기신호 발생부(4)와, 상기 타이밍 및 동기신호 발생부(4)에서 발생된 타이밍신호와 동기신호에 따라 렌즈(5)를 통해 입력되는 광학적 신호를 전기적인 신호로 변환하는 씨씨디(CCD;6)와, 상기 씨씨디(6)로부터 출력되는 전기적인 신호에 대하여 이중 상관 샘플링(Correlation Double Sampling : 이하 CDS라 칭함)를 수행하여 노이즈 성분을 제거하고 자동 이득 조절(Automatic Gain Control : 이하 AGC라 약칭함)을 수행하여 일정 레벨 이상의 신호로 이득 조정한 후 아날로그/디지털 컨버트(Analog Digital Convert : 이하 ADC라 약칭함)하여 디지털 신호로 변환하는 CDS/AGC/ADC부(7)와, 상기 타이밍 및 동기신호 발생부(4)에서 발생된 타이밍신호와 동기신호에 따라 상기 CDS/AGC/ADC부(7)에서 출력된 디지털 신호를 기설정된 모드로 신호처리하여 출력하는 신호 처리부(8)와, 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 상기 신호 처리부(8)에서 출력된 신호를 IEEE1394 포맷으로 포맷팅하여 출력하는 포맷터(9)와, 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 상기 포맷터(9)에서 포맷팅된 디지털 비디오 신호를 리드/라이트(READ/WRITE)하는 메모리부(10)로 구성된다.
도 2 는 도 1 의 도 1 은 종래 기술에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법의 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 3 은 도 1 의 신호 처리부의 상세 구성을 나타낸 블럭 구성도로서, 신호 처리부(8)는 상기 CDS/AGC/ADC부(7)의 디지털 비디오 신호에 대하여 수직 보간하여 출력하는 수직 보간부(8a)와, 상기 수직 보간부(8a)에서 수직 보간된 디지털 비디오 신호에 대하여 다른 모드로 수평 보간하여 출력하는 수평 보간부(8b)와, 상기 수직 보간부(8a)와 수평 보간부(8b)에서 수직/수평 보간된 디지털 비디오 신호를 신호처리하여 출력하는 수직/수평 보간신호 처리부(8c)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 동작에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, IEEE1394 케이블로부터 입력된 소정 모드와 소정 프레임 레이트의 비디오 데이터 요구신호가 입력되면 PHY(1)는 이를 인코팅한 후 상기 비디오 데이터 요구신호의 입력을 알리기 위한 신호를 출력한다.
그러면 LLC(2)는 상기 PHY(1)의 신호에 따라 상기 소정 모드와 소정 프레임 레이트로 비디오 데이터를 변환하기 위한 제어신호를 제어부(3)로 출력하고 상기 IEEE1394 포맷의 데이터 요구신호에 따른 비디오 데이터를 요청하기 위한 신호를 포맷터(9)로 출력한다.
이에 따라 제어부(3)는 상기 LLC(2)의 제어신호에 따라 상기 소정 모드와 소정 프레임의 IEEE1394 포맷으로 비디오 데이터를 변환하기 위하여 동기신호와 타이밍신호를 발생하기 위한 제어신호를 한다.
아울러 제어부(3)는 상기 포맷터(9)로 입력되는 비디오 데이터를 상기 IEEE1394 포맷으로 비디오 데이터를 변환하도록 하기 위한 제어신호를 출력한다.
그러면 타이밍 및 동기신호 발생부(4)는 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 상기 소정 모드와 소정 프레임에 해당하는 시간과 동기를 맞추기 위한 타이밍신호와 동기신호를 출력한다.
이에 따라 씨씨디(CCD;6)는 상기 타이밍 및 동기신호 발생부(4)에서 발생된 타이밍신호와 동기신호에 따라 렌즈(5)를 통해 입력되는 광학적 신호를 전기적인 신호로 변환하여 그 결과 신호를 출력한다.
그러면 CDS/AGC/ADC부(7)는 상기 씨씨디(6)로부터 출력되는 전기적인 신호에 대하여 CDS를 수행하여 노이즈 성분을 제거하고 AGC를 수행하여 일정 레벨 이상의 신호로 이득 조정한 후 ADC하여 디지털 신호로 변환하여 그 결과 신호를 출력한다.
이에 따라 신호 처리부(8)는 상기 타이밍 및 동기신호 발생부(4)에서 발생된 타이밍신호와 동기신호에 따라 상기 CDS/AGC/ADC부(7)에서 출력된 디지털 신호를 기설정된 모드로 신호 처리하여 출력한다.
상기 신호 처리부(8)의 기설정된 모드는 하기한 표 1 에 도시된 모드(MODE)중 하나로 제조시 셋팅된다.
모드(MODE) Y : U : V 크기(SIZE)
0 4 : 4 : 4 160*120
1 4 : 2 : 2 320*240
2 4 : 1 : 1 640*480
3 4 : 2 : 2 640*480
4 RGB 640*480
5 Y 640*480
즉 신호 처리부(8)내 수직 보간부(8a)는 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 CDS/AGC/ADC부(7)에서 출력된 디지털 비디오 신호인 RGB신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 4 : 2 : 2 모드로 수직 보간된 디지털 비디오 신호를 출력한다.
그러면 수평 보간부(8b)는 상기 수직 보간부(8a)에서 수직 보간된 디지털 비디오 신호에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 4 : 4 : 4 모드로 수평 보간된 디지털 비디오 신호를 출력한다.
여기서 도 2 에 도시된 바와 같이 하나의 픽셀에는 RGB의 모든 영상화소가 있어야 함으로 상기 수직 보간부(8a)와 수평 보간부(8b)를 통해 수직/수평 보간과정을 수행하여 원신호 R, G, B에 대하여 R', G', B'신호를 만들어 줌으로써 하나의 픽셀에 대응하는 RGB 신호를 생성한다.
즉 도 2 에 도시된 바와 같이 수직 보간부(8a)는 G픽셀을 수직으로 나열된 R픽셀에 대하여 수직 보간과정을 수행하고 수평 보간부(8b)는 수평으로 이웃한 B픽셀에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 R'과 B'픽셀을 생성한다.
아울러 수직 보간부(8a)는 R, B픽셀을 수직 보간과정을 수행하여 G'을 생성하고 수평 보간부(8b)는 상기 수직 보간부(8a)에서 대각선으로 위치한 픽셀에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 생성된 B', R'픽셀에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 B″, R″신호를 생성함으로써 하나의 픽셀에 대응한 RGB신호를 생성한다.
이에 따라 수직/수평 보간신호 처리부(8c)는 상기 수직 보간부(8a)와 수평 보간부(8b)에서 수직/수평 보간된 디지털 비디오 신호를 상기 소정 모드와 소정 프레임으로 신호처리하여 출력한다.
그러면 포맷터(9)는 상기 LLC(2)로부터의 상기 IEEE1394 포맷의 데이터 요구신호에 따른 비디오 데이터를 요청하기 위한 신호와 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 상기 신호 처리부(8)에서 수직/수평 보간된 디지털 비디오 신호를 IEEE1394 포맷으로 포맷팅하여 출력한다.
이에 따라 메모리부(10)는 상기 제어부(3)의 제어신호에 따라 상기 포맷터(9)에서 포맷팅된 신호를 리드/라이트(READ/WRITE)한다.
이후 LLC(2)는 상기 메모리부(10)에 저장된 디지털 비디오 데이터를 인출하여 소정크기의 패킷으로 변환한 후 이를 출력한다.
그러면 PHY(1)는 상기 소정 크기의 패킷으로 변환된 신호를 디코딩한 후 이를 IEEE1394 케이블(cable)로 출력한다.
그러나 종래 기술에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법은 영상 프레임의 개수와 출력 가능한 영상의 사이즈에 따라 다섯가지의 모드로 구성되어 사용자가 요구하는 모드에 따라 소정의 포맷으로 정해진 영상데이터를 처리하게 되는데 다섯 모드중 RGB 모드만이 촬상소자를 거쳐 출력된 영상신호를 RGB 보간과정을 거치면서 증대된 데이터를 처리하기 때문에 수직/수평 보간을 동시에 수행하여 한정되어 있는 메모리의 양으로는 증대된 영상 데이터를 정해진 시간내에 메모리에 리드/라이트(READ/WRITE)하는데 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, RGB모드에서 메모리로 디램을 이용하는 경우 영상신호를 효과적으로 처리하도록 한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기와 같은 장치에 상응하는 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치를 나타낸 블럭 구성도
도 2 는 도 1 의 도 1 은 종래 기술에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법의 일실시예를 나타낸 도면
도 3 은 도 1 의 신호 처리부의 상세 구성을 나타낸 블럭 구성도
도 4 는 본 발명에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치를 나타낸 블럭 구성도
도 5 는 도 4 의 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법에서 모드 3인 경우의 데이터 파형을 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 수직 보간부 120 : 신호 처리부
130 : 제 1 메모리 140 : 제 2 메모리
150 : 수평 보간부 160 : 신호 변환부
170 : 시스템 제어부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치의 특징은, RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환한 후 출력하는 수직 보간수단과, 상기 수직 보간수단에서 소정 모드로 수직 보간된 RGB신호를 신호처리하여 출력하는 신호 처리수단과, 상기 신호 처리수단에서 신호처리된 신호를 임시 저장하는 제 1 저장수단과, 상기 제 1 저장수단에 임시 저장된 소정 모드의 RGB 데이터를 저장하는 제 2 저장수단과, 상기 제 2 저장수단에 저장된 소정 모드의 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환한 후 이를 출력하는 수평 보간수단과, 상기 수평 보간수단에서 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 출력하는 신호 변환수단과, 상기 신호 변환수단에서 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부로 출력하는 IEEE1394 신호 처리수단을 포함하여 구성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법의 특징은, RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환한 후 상기 소정 모드로 수직 보간된 RGB 신호를 신호처리하여 저장한 후 상기 저장된 RGB 데이터에 대하여 수평 보간을 수행하여 원래의 모드로 변환한 후 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 출력하는데 있다.
이하, 본 발명에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명에 따른 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치를 나타낸 블럭 구성도로서, RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환하여 출력하는 수직 보간부(110)와, 상기 수직 보간부(110)에서 소정 모드로 수직 보간된 RGB신호를 신호처리하여 출력하는 신호 처리부(120)와, 상기 신호 처리부(120)에서 신호처리된 신호를 임시 저장하도록 버퍼로 형성되는 제 1 메모리(130)와, 상기 제 1 메모리(130)에 임시 저장된 소정 모드의 RGB 데이터를 저장하는 제 2 메모리(140)와, 상기 제 2 메모리(140)에 저장된 소정 모드의 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환한 후 이를 출력하는 수평 보간부(150)와, 상기 수평 보간부(150)에서 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장하도록 패킷버퍼로 형성되는 신호 변환부(160)와, 상기 신호 변환부(160)에서 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부(미도시)로 출력하는 시스템 제어부(170)로 구성된다.
도 5 는 도 4 의 IEEE1394 시리얼 버스를 이용한 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법에서 모드 3인 경우의 데이터 파형을 나타낸 도면이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 수직 보간부(110)는 입력되는 RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드인 4 : 2 : 2 모드로 변환한 후 그 결과신호를 출력한다.
즉 수직 보간부(110)는 도 5a 에 도시된 바와 같이 타이밍 및 동기신호 발생부(미도시)에서 발생된 타이밍 및 동기신호에 따라 상기 입력되는 RGB신호를 도 5b 및 도 5c 에 도시된 바와 같이 소정 모드인 4 : 2 : 2 모드로 변환하여 도 5d 에 도시된 바와 같은카운팅한 후 각 카운팅 시간동안 신호 처리부(120)로 출력한다.
그러면 신호 처리부(120)는 상기 수직 보간부(110)에서 소정 모드로 수직 보간된 RGB신호를 신호처리하여 출력한다.
이에 따라 버퍼로 형성되는 제 1 메모리(130)는 상기 신호 처리부(120)에서 소정 모드로 신호처리된 신호를 임시 저장한다.
그러면 제 2 메모리(140)는 상기 제 1 메모리(130)에 임시 저장된 소정 모드의 RGB 데이터를 리드/라이트(READ/WRITE)한다.
이와 같은 상태에서 수평 보간부(150)는 상기 제 2 메모리(140)에 저장된 소정 모드의 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드인 4 : 4 : 4 모드로 변환한 후 이를 출력한다.
상기와 같이 수직 보간과정을 수행하여 4 : 2 : 2 모드로 제 1 및 제 2 메모리(130)(140)에 디지털 비디오 신호를 저장한 후 이를 수평 보간과정을 수행하여 4 : 4 : 4 모드로 변환하여 출력함으로써 상기 제 1 및 제 2 메모리(130)(140)에 디지털 비디오 신호의 리드/라이트(READ/WRITE) 동작 수행시의 데이터 처리량을 감소할 수 있다.
그러면 패킷버퍼로 형성되는 신호 변환부(160)는 상기 수평 보간부(150)에서 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 출력한다.
이에 따라 시스템 제어부(170)는 상기 신호 변환부(160)에서 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부(미도시)로 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치 및 방법은 RGB모드에서 메모리로 디램을 이용하는 경우 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환한 후 이를 제 1 및 제 2 메모리에 저장한 후 이에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환하여 신호처리함으로써 제 1 및 제 2 메모리에 리드/라이트(READ/WRITE) 동작 수행시 데이터 처리량을 감소시켜 영상신호를 효과적으로 처리할 수 있고 아울러 향상된 RGB의 화질을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 디지털 비디오 카메라 시스템에 있어서,
    RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환한 후 출력하는 수직 보간수단과;
    상기 수직 보간수단에서 소정 모드로 수직 보간된 RGB신호를 신호처리하여 출력하는 신호 처리수단과;
    상기 신호 처리수단에서 소정 모드로 신호처리된 신호를 임시 저장하도록 버퍼로 형성되는 제 1 저장수단과;
    상기 제 1 저장수단에 임시 저장된 소정 모드의 RGB 데이터를 저장하는 제 2 저장수단과;
    상기 제 2 저장수단에 저장된 소정 모드의 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환한 후 이를 출력하는 수평 보간수단과;
    상기 수평 보간수단에서 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 출력하도록 패킷버퍼로 형성되는 신호 변환수단과;
    상기 신호 변환수단에서 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부(미도시)로 출력하는 IEEE1394 신호 처리수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 저장수단은 디램(DRAM)임을 특징으로 하는 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간장치.
  3. RGB 신호에 대하여 수직 보간과정을 수행하여 소정 모드로 변환하는 단계와;
    상기 소정 모드로 수직 보간된 RGB 신호를 신호처리하는 단계와;
    상기 소정 모드로 변환된 RGB 신호를 저장하는 단계와;
    상기 저장된 RGB 데이터에 대하여 수평 보간과정을 수행하여 원래의 모드로 변환하는 단계와;
    상기 원래의 모드로 변환된 RGB 신호를 소정 패킷으로 변환하여 저장한 후 이를 출력하는 단계와;
    상기 소정 패킷으로 변환된 RGB 신호를 신호처리하여 IEEE1394 포맷으로 변환하여 링크층 제어부(미도시)로 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 비디오 카메라 시스템의 영상신호 보간방법.
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