KR100386568B1 - 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법 - Google Patents

영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 적외선 통신(IrDA)을 이용하여 영상 데이터를 전송하는데 적당하도록 한 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 영상 단말기는 영상 이미지를 입력받는 영상 렌즈와, 상기 입력된 영상 이미지를 영상 데이터로 변환하는 영상 센서와, 상기 변환된 영상 데이터를 색차 신호로 변환하는 영상 제어기와, 상기 변환된 색차 신호를 압축하는 비디오 코덱과, 상기 압축된 색차 신호를 저장하는 영상 저장용 메모리와, 상기 영상 저장용 메모리에 저장된 색차 신호를 입력받아 적외선 데이터로 변환하는 UART부와, 상기 변환된 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 무선 전송하는 적외선 전송부를 포함하여 구성되므로써 원하는 영상 및 음성을 입력받아 저장 및 재생할 수 있으며 적외선 통신을 이용하여 영상 데이터를 다양하게 활용할 수 있는 효과가 있다.

Description

영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법{Image mobile terminal and Method for transmit Image data using the same}
본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 적외선 통신(IrDA)을 이용하여 영상 데이터를 전송하는데 적당하도록 한 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 영상 단말기는 RF 신호를 처리하는 RF 처리부(100)와, 중간 주파수(IF) 신호를 처리하는 중간 주파수 처리부(101)와, 아날로그 기저 대역 프로세서로 구성되는 BBA 처리부(102)와, 단말기를 구성하는 모든 장치들과 데이터 신호들을 제어하는 주 프로세서(Main Processor)(103)와, 음성 데이터를 입력받는 음성 입력부(107)와, 음성 데이터를 증폭하는 제 1 증폭기(105) 및 제 2 증폭기(106)와, 아날로그(Analog)로 입력된 음성 데이터를 디지털(Digital)로 변환하는 음성 코덱(Voice codec)(104)과, 제 2 증폭기(106)에서 증폭되어 출력되는 음성 데이터를 출력하는 음성 출력부(108)와, 수신된 영상 데이터를 화면에 출력하는 영상 디스플레이부(110)와, 영상 디스플레이부(110)를 제어하는 영상 드라이버(Image driver)(109)와, 음성 데이터 및 영상 단말기의 응용 프로그램(Application program)이 저장되는 제 1 메모리(111) 및 제 2 메모리(112)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래 영상 단말기의 동작은 다음과 같다.
먼저 기지국(BTS)으로부터 음성 데이터를 수신할 경우에 영상 단말기 동작을 설명한다.
우선 영상 단말기는 전원이 인가되면 파일럿 채널(Pilot channel) 및 동기 채널(Sync channel)을 이용하여 시스템과 동기를 이룬다. 이어 기지국(BTS)으로부터 시스템 정보를 모두 수신한 뒤에는 유휴 상태(Idle state)가 되고, 유휴 상태를 거쳐 통화 상태(Traffic state)가 되었을 때 상대방 이동 단말기와 음성 데이터를 서로 주고받는다.
이때 기지국에서 전송하는 음성 데이터는 RF 처리부(100)에서 중간 주파수(IF)로 주파수 하향 변환되고, 중간 주파수 처리부(101)는 중간 주파수(IF)로 변환된 음성 데이터를 기저 대역으로 주파수 하향 변환하며 BBA 처리부(102)는 기저 대역의 음성 데이터에 대한 신호 처리를 수행하여 잡음 지수(Noise figure)를 개선한다. 이러한 과정은 모두 주 프로세서(103)의 제어에 따라 실시되며 주 프로세서(103)는 변환된 음성 데이터를 제 1 메모리(111) 및 제 2 메모리(112)에 저장한다.
한편, 주 프로세서(103)에서는 주파수 하향 변환된 음성 데이터를 복조 및 심볼 결합 과정과 인터리빙 및 비터비 코딩 과정을 실시한 후, 보코더(미도시)를 통해 주 프로세서(103)의 내부 알고리즘인 CELP, QCELP, EVRC 등의 방식에 따라 음성 데이터를 복호한 후 음성 코덱(104)으로 전송한다.
그러면 음성 코덱(104)은 주 프로세서(103)로부터 전송된 음성 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 제 2 증폭기(106)로 전송한다. 제 2 증폭기(106)는 아날로그의 음성 데이터를 증폭하여 음성 출력부(108)로 전송하고 음성 출력부(108)는 아날로그 신호의 전기적 에너지를 운동 에너지로 변환시켜 출력한다.
한편, 종래 영상 단말기가 기지국으로부터 영상 데이터를 수신할 경우에는 앞서 전술한 음성 데이터의 수신 과정과 동일한 과정을 거치지만 주 프로세서(103)는 변환된 영상 데이터를 영상 드라이버(109)로 전송하고 영상 드라이버(109)는 영상 데이터의 형태를 변환하여 영상 디스플레이부(110)를 통해 출력한다.
한편, 영상 단말기가 음성 및 영상 데이터를 송신하는 송신 동작은 수신 동작의 역순이므로 설명을 생략한다.
그러나, 이와 같은 종래 영상 단말기는 음성 데이터를 주로 처리하기 때문에 메모리의 크기가 작아 데이터 양이 큰 영상 데이터를 처리하기에는 한계가 있다. 따라서 종래 영상 단말기를 이용해서는 사용자에게 만족할 만한 영상 서비스를 실시하지 못한다. 이는 향후 IS-95B/IS-C를 중심으로 제공될 차세대 이동 통신 서비스가 영상 서비스가 추가되는 멀티미디어 서비스인 것을 고려해볼 때 사용자에게 다양한 영상 및 음성 서비스를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
또한 종래 영상 단말기는 원하는 영상 데이터의 레코딩(Recoding) 기능을 지원하지 않아 사용자가 중요한 회의 및 수업 등을 레코딩하기 위해서는 별도의 디지털 카메라 또는 비디오 카메라를 준비해야 하는 불편함이 있다.
또한 종래 영상 단말기는 통신 시스템을 이용하지 않고서는 개인용 컴퓨터(PC)로 직접 영상 데이터를 전송하지 못하므로써 보다 다양한 용도로 영상데이터를 활용할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 영상 데이터를 레코딩하고 레코딩된 영상 데이터를 적외선 통신을 이용하여 외부 기기로 무선 전송하는 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 영상 단말기는 영상 이미지를 입력받는 영상 렌즈와, 상기 입력된 영상 이미지를 영상 데이터로 변환하는 영상 센서와, 상기 변환된 영상 데이터를 색차 신호로 변환하는 영상 제어기와, 상기 변환된 색차 신호를 압축하는 비디오 코덱과, 상기 압축된 색차 신호를 저장하는 영상 저장용 메모리와, 상기 영상 저장용 메모리에 저장된 색차 신호를 입력받아 적외선 데이터로 변환하는 UART부부와, 상기 변환된 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 무선 전송하는 적외선 전송부를 포함하여 구성된다.
이상과 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 영상 단말기를 이용한 영상 데이터 전송 방법은 키패드의 기능 버튼을 조작하여 영상 이미지 입력 모드로 설정하는 단계와, 영상 렌즈부를 통해 영상 이미지를 입력받는 단계와, 상기 입력된 영상 이미지를 색차 신호로 변환하여 압축하는 단계와, 상기 압축된 색차 신호를 적외선 데이터로 변환하는 단계와, 상기 변환된 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 전송하는 단계로 이루어진다.
도 1은 종래 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 통신을 실시하기 위한 영상 단말기의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 적외선 통신의 프로토콜 구조를 나타낸 도면.
도 5는 내지 도 6은 도 2에 보인 UART부의 동작에 대한 일 실시예를 나타낸 도면.
도 7은 도 3에 보인 UART부에서 출력되는 영상 데이터의 프레임 형태를 나타낸 도면.
도 8은 도 2에 보인 대용량 메모리가 외부에 장착되는 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도.
도 9는 도 2에 보인 대용량 메모리가 내부에 장착되는 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
300 : 대용량 메모리 301 : 주 프로세서
302 : UART부 303 : IrDA부
304 : 비디오 코덱 305 : 액정 표시창
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 영상 데이터를 레코딩하고 레코딩된 영상 데이터를 적외선 통신(IrDA)을 이용하여 외부 기기로 무선 전송하는 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 전송 방법을 제안한다.
이를 위해 본 발명에 따른 영상 단말기는 입력된 영상 데이터를 저장할 수 있도록 대용량 메모리를 구비하며, 적외선 통신을 실시할 수 있도록 적외선 통신 장치인 IrDA를 구비한다. 여기서 대용량 메모리는 PCMCIA 카드로서 착탈식으로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 영상 단말기는 영상 이미지를 입력받는 영상 렌즈부(220)와, 영상 렌즈부(220)를 통해 입력된 영상 이미지를 디지털의 영상 데이터로 변환하는 영상 센서(Image sensor)(216)와, 영상 센서(216)에서 변환된 영상 데이터를 RGB/YCrCb의 색차 신호로 변환하는 영상 제어기(Image controller)(211)와, 색차 신호로 변환된 영상 데이터를 메모리에 저장하기 위해 압축하는 비디오 코덱(Video codec)(212)과, 압축된 영상 데이터의 송/수신을 위한 제 3 메모리(217) 및 제 4 메모리(218)와, 압축된 영상 데이터를 저장하는 대용량 메모리(202)와, 적외선 통신을 위해 압축된 영상 데이터를 적외선 데이터로 변환하는 UART부부(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)(208)와, UART부(208)에서 출력하는 적외선 데이터를 적외선을 통해 외부 기기로 무선 전송하는IrDA부(219)를 포함하여 구성된다.
여기서 제 1 메모리(203) 및 제 2 메모리(204)는 음성 데이터를 저장하거나 또는 영상 데이터의 처리를 위한 응용 프로그램(Application Program)을 저장하며, 대용량 메모리(202)는 PCMCIA 카드로써 착탈식으로 구성된다. 따라서 대용량 메모리는 영상 단말기의 내부에 장착될 수도 있고, 커넥터를 통해 외부에서 연결될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 영상 단말기의 동작은 다음과 같다.
우선 본 발명에 따른 영상 단말기는 RF 처리부(200)를 통해 상대방 영상 단말기로부터 수신되는 영상 데이터를 처리하거나 또는 직접 원하는 영상 이미지를 입력받아 처리할 수 있다.
여기서 본 발명에서 주목하는 것은 원하는 영상 이미지를 입력받아 저장 및 출력하고 또한 이를 적외선 통신을 통해 상대방으로 전송하는 것에 있으므로 직접 원하는 영상 이미지를 입력받아 처리하는 동작을 설명한다.
먼저 전원이 인가되면 영상 단말기는 파일럿 채널(Pilot channel)과 동기 채널(Sync channel)을 통해 시스템과 동기를 이루고, 유휴 상태(Idle state)를 거쳐 통화 상태(traffic state)가 된다.
이러한 통화 상태시 사용자는 키패드(Keypad)에 구비된 메뉴 버튼을 이용하여 영상 단말기의 동작 모드를 영상 이미지 입력 모드로 변환한다. 여기서 메뉴 버튼에는 영상 데이터를 레코딩하는 영상 이미지 입력 모드를 위한 기능 버튼이 구성되어 있다. 또한 영상 이미지 입력 모드는 영상 및 음성 데이터를레코딩(Recoding)하기 위해 본 발명에 따라 영상 단말기에 추가된 동작 모드이다.
이러한 영상 이미지 입력 모드가 설정되면, 영상 단말기의 RF 처리부(200), 중간 주파수 처리부(201) 및 BBA 처리부(205)를 제외한 모든 장치들이 '온(On)'되어 영상 및 음성 데이터를 입력받아 저장할 수 있도록 준비 상태에 들어간다.
그러면 영상 이미지 입력 모드에서 영상 및 음성 데이터의 처리 과정을 설명한다.
우선 음성 데이터의 경우, 음성 입력부(213)는 가청 주파수를 입력받아 전기적 에너지로 변환시켜 아날로그 신호로 출력한다. 그러면 제 1 증폭기(209)는 음성 입력부(213)에서 출력되는 아날로그의 음성 데이터를 증폭하여 음성 코덱(207)으로 전송한다.
음성 코덱(207)은 증폭된 아날로그의 음성 데이터를 디지털로 변환하여 주 프로세서(Main processor)(206)로 전송한다. 주 프로세서(206)는 디지털로 변환된 음성 데이터를 내부 알고리즘에 따라 보코더 코딩(Vocoder coding), 컨벌루션 코딩(Convolution coder) 및 변조를 행한 후 제 1 메모리(203)에 저장한다. 이러한 과정에 의해 제 1 메모리(203)에 저장된 음성 데이터는 입력 과정의 역순에 따라 출력된다.
한편 영상 데이터의 경우, 영상 렌즈부(220)는 영상 이미지를 입력받아 영상 센서(216)로 전송한다. 그러면 영상 센서(216)는 영상 이미지를 디지털의 영상 데이터로 변환하여 영상 제어기(211)로 전송하고, 영상 제어기(211)는 디지털의 영상 데이터를 RGB/YCrCb의 색차 신호로 변환하여 비디오 코덱(212)으로 전송한다.
비디오 코덱(212)은 색차 신호의 형태로 입력된 영상 데이터를 MPEG, JPEG, H2xx 등의 내부 알고리즘에 따라 압축하여 대용량 메모리(202)에 저장한다.
이어서 대용량 메모리(202)에 저장된 영상 데이터를 디스플레이하는 과정을 설명하면, 대용량 메모리(202)에 저장된 영상 데이터는 주 프로세서(206)의 제어에 따라 비디오 코덱(212)으로 전송된다. 그러면 비디오 코덱(212)은 MPEG, JPEG, H2xx 등으로 압축된 영상 데이터를 복원한 후, 영상 제어기(211)로 전송한다.
영상 제어기(211)는 비디오 코덱(212)으로부터 전송된 영상 데이터를 RGB/YCrCb의 색차 신호로 변환한 후 액정 표시창(215)을 통해 디스플레이한다.
이와 같은 음성 및 영상 데이터의 처리 동작은 동시에 진행되며 주 프로세서(206)에 의해 동시에 저장 및 출력된다. 또한 RF 처리부(200)를 통해 영상 데이터를 상대방 영상 단말기로 전송할 경우에도 주 프로세서(206)에 의해 제어된다.
한편, 대용량 메모리(202)에 저장된 영상 데이터를 적외선 통신을 이용하여 외부 기기에 전송할 경우, 주 프로세서(206)는 대용량 메모리(202)로부터 영상 데이터를 출력하여 UART부부(208)로 전송한다. 이때 주 프로세서(206)는 영상 데이터를 압축한 비디오 코덱(212)에 관한 압축 정보도 함께 UART부부(208)로 전송한다.
그러면 UART부(208)는 압축된 형태로 입력된 영상 데이터를 적외선 통신을 실시할 수 있도록 적외선 데이터로 변환하여 IrDA부(219)로 전송하고, IrDA부(219)는 적외선 데이터를 무선 전송한다.
이러한 영상 데이터의 전송 과정에서 색차 신호로 변환된 영상 데이터를 대용량 메모리에 저장하지 않고 바로 UART부(208)로 전송하여 적외선 통신을 실시할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 통신을 실시하기 위한 영상 단말기의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 단말기는 적외선 통신을 실시하기 위해 압축된 영상 데이터를 저장하는 대용량 메모리(300)와, 대용량 메모리(300)에 저장된 영상 데이터를 출력하는 주 프로세서(301)와, 영상 데이터를 적외선 데이터로 변환하는 UART부(302)와, 적외선 데이터를 무선 전송하는 IrDA부(303)를 구비한다.
우선 영상 데이터의 송신시 동작을 설명하면, 주 프로세서(301)는 대용량 메모리(300)에 저장되어 있는 압축된 영상 데이터를 출력하여 UART부(302)로 전송한다. 이때 주 프로세서(301)는 영상 데이터를 압축할 때에 사용된 비디오 코덱(304)의 압축 정보를 영상 데이터와 함께 전송한다.
그러면 UART부(302)는 입력된 영상 데이터를 적외선 정보 비트로 변환하고, 적외선 정보 비트를 변조한 후 이를 적외선 통신을 위한 전압 또는 전류의 형태로 변환하여 IrDA부(303)로 입력한다. IrDA부(303)는 전압 또는 전류의 형태로 입력되는 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 무선 전송한다.
이때 UART부(303)에서 영상 데이터를 적외선 정보 비트로 변환하는 실시예를 도 5에 나타내었고, 적외선 정보 비트를 변조하는 실시예를 도 6에 나타내었다.
도 6을 참조하면, 초기 데이터는 전송을 위해 순서가 뒤바뀌어 전송 데이터로 재배열되고, 전송 데이터를 4Mbps로 전송한다면 변조시에는 심벌(Symbol)당 4개의 칩(Chip) 또는 시간 글라이스에 분배되는 데이터 심볼 주기(500ns)를 갖는다. 이때 각 심볼은 두 개의 비트로써 '00'은 '1000'으로, '01'은 '0100'으로, '10'은 '0010'으로, '11'은 '0001'로 4 개의 비트가 한 개의 완전한 심볼로 시간은 500ns가 된다.
따라서, 1 시간 슬럿(Slot)에 '00', 2 시간 슬럿에 '01', 3 시간 슬럿에 '10', 4 시간 슬럿에 '11'의 데이터가 삽입되므로 도시한 바와 같이 적외선 정보 비트는 4 PPM 데이터로 변조된다.
이와 같은 UART부(302)의 동작은 도 4에 나타낸 바와 같은 적외선 통신 프로토콜에 따라 실시된다.
도 7은 도 3에 보인 UART부에서 출력되는 영상 데이터의 프레임 형태를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 영상 데이터를 4Mpps로 전송한다고 가정하면, UART부에서 출력되는 4PPM 데이터는 프리엠블 필드(700)와, 시작 플랙 필드(701)와, 주소 필드(702)와, 제어 필드(703)와, 데이터 필드(704)와, CRC-32 필드(705)와, 종료 플랙 필드(706)로 구성된다. 여기서 4개의 심볼 즉, '1000', '0000', '1010', '1000'은 16개의 반복된 전송을 시작으로 구성된다. 그러나 이때 데이터 필드(704), 시작 플랙 필드(701), 종료 플랙 필드(706) 및 CRC-32 필드(705)는 사용되지 않는다.
도 8은 도 2에 보인 대용량 메모리가 외부에 장착되는 영상 단말기를 나타낸블록 구성도이고, 도 9는 도 2에 보인 대용량 메모리가 내부에 장착되는 영상 단말기를 나타낸 블록 구성도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 대용량 메모리는 PCMCIA 카드의 형태로써 내부에 장착되거나 또는 외부에서 커넥터(802)를 이용하여 연결될 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 영상 단말기 및 그를 이용한 영상 데이터 전송 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 착탈식의 대용량 메모리를 구비하므로써 원하는 영상 및 음성을 입력받아 영구히 저장하고 또한 원하는 시간에 장소에 상관없이 저장된 영상 및 음성 데이터를 재생할 수 있어 디지털 카메라 및 비디오 카메라 등의 대용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 원하는 영상 데이터를 적외선 통신을 통해 PC로 전송하여 영상 데이터를 PC를 통해 다시 재생할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 영상 이미지를 입력받는 영상 렌즈와,
    상기 입력된 영상 이미지를 영상 데이터로 변환하는 영상 센서와,
    상기 변환된 영상 데이터를 색차 신호로 변환하는 영상 제어기와,
    상기 변환된 색차 신호를 압축하는 비디오 코덱과,
    상기 압축된 색차 신호를 저장하는 영상 저장용 메모리와,
    상기 영상 저장용 메모리에 저장된 색차 신호를 입력받아 적외선 데이터로 변환하는 UART부와,
    상기 변환된 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 무선 전송하는 적외선 전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 단말기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 영상 저장용 메모리는 PCMCIA 카드의 형태로서 내부에 장착되거나 또는 외부에 커넥터를 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 영상 단말기.
  3. 키패드의 기능 버튼을 조작하여 영상 이미지 입력 모드로 설정하는 단계와,
    영상 렌즈부를 통해 영상 이미지를 입력받는 단계와,
    상기 입력된 영상 이미지를 색차 신호로 변환하여 압축하는 단계와,
    상기 압축된 색차 신호를 적외선 데이터로 변환하는 단계와,
    상기 변환된 적외선 데이터를 적외선을 이용하여 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 단말기를 이용한 영상 데이터 전송 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 영상 이미지의 압축 단계에서,
    상기 압축된 색차 신호를 영상 저장용 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 단말기를 이용한 영상 데이터 전송 방법.
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