KR100593575B1 - 촬상 장치 - Google Patents

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KR100593575B1
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다케자와마사유키
마츠모토히데키
나카지마겐
야마모토도시히사
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은 동작 모드에 따라 효율적인 신호 처리를 수행하는 촬상 장치에 관한 것이다. 화인더(finder) 모드에서, CCD 인터페이스(21a)는 영상 발생 유니트(10)로부터 공급된 영상 데이터의 수평성분의 1/3을 데시메이팅하고, 데시메이팅한 영상 데이터를 데이터 변환 및 해상도 변환 처리하여 메모리 제어기(22)를 통해 영상 메모리(32)에 라우팅 및 기억되는 Y, Cb 및 Cr 영상 데이터를 발생시킨다. 기록모드에서, CCD 인터페이스(21a)는 영상 발생 유니트(10)로부터의 영상 데이터가 데시메이션 및 감마 보정후에 메모리 제어기(22)를 통해 영상 메모리(32)에 기억되도록 한다. 카메라 DSP(21c)는 영상 메모리(32)로부터 메모리 제어기(22)를 통해 영상 데이터를 판독하여, 메모리 제어기(22)를 통해 결과적인 데이터를 영상 메모리(32)에 기록하는 데이터 변환을 수행한다.
신호 처리, 영상 메모리, 데이터 변환, 데시메이션처리, 감마 보정, 영상 데이터

Description

촬상 장치{Imaging apparatus}
도 1은 종래 디지털 스틸 카메라의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명을 구현한 디지털 스틸 카메라의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 디지털 스틸 카메라의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 4는 도 2에 도시된 디지털 스틸 카메라의 신호 처리 유니트에서의 영상 데이터의 흐름을 도시한 블록도.
도 5는 신호 처리 유니트의 입력 처리 회로의 단순화된 해상도 변환 회로의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 신호 처리 유니트의 해상도 변환 회로의 구성을 도시한 블록도.
도 7은 수평지향 버퍼, 수평 지향 변환처리 회로, 수직지향 버퍼 및 해상도 변환 회로의 수직지향 변환 처리 회로에 대한 특정 구조를 도시한 블록도.
도 8은 해상도 변환 회로의 다른 구성을 도시한 블록도.
도 9는 해상도 변환 회로의 수직지향 버퍼의 구성을 도시한 블록도.
도 10은 메모리 제어기에 의해 영상 메모리로부터 영상 데이터를 판독하는 기술을 설명한 도면.
도 11은 영상을 구성하는 화로의 좌표위치를 기술한 도면.
도 12는 메모리 제어기에 의해 영상 메모리로부터 영상 데이터를 판독하는 다른 기술을 설명한 도면.
도 13은 라인 버퍼에 의해 구성된 해상도 변환의 수평지향 버퍼의 구성을 도시한 블록도.
도 14는 메모리 제어기가 영상 메모리로부터 영상 데이터를 판독할 때의 기술을 설명한 도면.
도 15는 신호 처리 유니트의 NTSC/PAL 인코더의 단순화된 해상도 변환 회로의 구성을 도시한 블록도.
도 16a 내지 도 16f는 화인더 모드에서 각 회로에서의 신호 처리의 내용을 기술한 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 디지털 스틸 카메라 10 : 영상 발생 유니트
20 : 입력 신호 처리기 21 : 입력 신호 처리기
23 : NTSC/PAL 인코더 28 : 해상도 변환 회로
40 : 제어기 72, 74 : 버퍼
73, 75 : 변환 처리 회로
발명의 분야
본 발명은 동작 모드들에 따라 신호 처리를 수행하는 촬상 장치에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
디지털 스틸 카메라는 DRAM 또는 플래시 메모리내에서 CCD 영상 센서에 의해 얻어진 영상 데이터를 검색하고 다음으로 이 영상 데이터를 소위 퍼스널 컴퓨터 등에 전송한다. 이러한 형태의 디지털 스틸 카메라의 주요 비중은 지금까지는 비디오 그래픽 어레이(VGA) 시스템을 다루는 타입이었다.
도 1을 참조하면, 디지털 스틸 카메라(200)는 영상 신호를 발생시키는 CCD 영상 센서(201)와, 입력 처리/영상 처리 회로(202)와, 영상 데이터를 판독 및 기억시키는 메모리 제어기(203)와, 미리 결정된 시스템의 출력 영상으로 변환시키는 출력 처리 회로(204)와, 영상 촬영시간에 대상의 상태를 디스플레이하는 화인더(205)와, CPU 버스(206)를 통해 압축된 영상 데이터를 기록하는 기록 유니트(207)와, 영상 데이터를 압축/신장하는 압축/신장 회로(208)를 포함한다. 디지털 스틸 카메라(200)는 예를 들어 DRAM에 의해 형성된 메모리(209)와 전체 장치를 제어하는 CPU(210)를 포함한다.
대상의 영상 촬영을 시작하기 전에, 사용자는 화인더(205)상에 디스플레이된 대상 영상을 확인해야 한다. 이 상태는 화인더 모드라 불린다. 이 시간에, CCD 영상 센서(201)는 입력 처리/영상 처리 회로(202)에 광전자 변환으로 얻어진 영상 신호를 전송한다. 입력 처리/영상 처리 회로(202)는 영상 신호를 디지털화하기 위하여 영상 신호를 상관 이중 샘플링 처리를 수행한다. 그 다음에, 입력 처리/영상 처리 회로(202)는 감마보정, 니이(knee) 처리 또는 카메라 처리와 같은 미리 결정된 신호 처리를 수행하며, 처리된 영상 신호를 메모리 제어기(203)에 라우팅한다. 그다음에, 메모리 제어기(203)는 CPU(210)에 의한 제어에 응답하여, 입력 처리/영상 처리 회로(202)로부터 출력 처리 회로(204)에 영상 데이터를 전송한다. 출력 처리 회로(204)는 예를 들어 국제 텔레비전 시스템 위원회(NTSC) 시스템에 따라 영상 데이터를 인코딩하며, 인코딩된 영상 데이터를 아날로그화하여 결과적인 아날로그 데이터를 화인더(205)에 라우팅한다. 이는 영상 촬영의 대상으로써의 대상이 화인더(205)상에 표시되도록 한다.
한편, 사용자가 셔터 버튼(도시안됨)을 눌러 기록모드로 변환하면, 메모리 제어기(203)는 입력 처리/영상 처리 회로(202)로부터 공급된 영상 데이터가 메모리(209)에 기억되도록 한다. CPU(210)는 영상 데이터가 메모리(209)로부터 판독되도록 하며, 예를 들어 조인트 포토그래픽 전문가 그룹(JPEG) 시스템에 따라 압축을 수행하는 압축/신장 회로(208)를 사용하여 기록 유니트(207)로부터의 영상 데이터를 압축하여 기록유니트(207)에 압축된 영상 데이터를 기록한다.
만일 사용자가 재생모드로 전환하기 위하여 사전처리를 실행하면, CPU(210)는 영상 데이터가 기록 유니트(207)로부터 판독되도록 한다. 또한 CPU(210)는 영상 데이터가 압축/신장 회로(208)를 사용하여 JPEG 시스템에 따라 신장되도록 하여 그 결과적인 데이터를 메모리 제어기(203) 및 출력 처리 회로(204)를 통해 화인더(205)에 라우팅한다. 이는 촬영된 영상이 화인더(205)상에 디스플레이되도록 한다.
CCD 영상 센서의 최근 현저한 기술적 발전을 따라잡으면서, 영상 데이터의 해상도는 거의 1,000,000 화소를 넘는다. 반면, 전술한 구조의 디지털 스틸 카메라는 1,000,000 화소를 초과하는 영상 데이터를 충분히 처리할 수 없다.
만일, 예를 들어, CCD 영상 센서(201)가 화인더 모드에서 고해상도의 영상 신호를 출력한다면, 입력 처리/영상 처리 회로(202), 메모리 제어기(203) 또는 출력회로(204)는 대상의 영상이 프레임 스킵 방식으로 화인더(205)상에 디스플레이되도록 영상 데이터를 실시간으로 처리할 수 없다. 이것은 대상의 미세 이동시에도 대상의 영상을 촬영할 때 불편하게 한다.
기록모드에서, 단지 다중화소 영상 데이터가 기록 유니트(207)에 기록되기 때문에, 예를 들어 입력 처리/영상 처리 회로(202)에서 처리를 수행할 필요가 없다.
즉, 디지털 스틸 카메라(200)에서, 미리 결정된 신호 처리가 동작 모드에 무관하게 예를 들어 입력 처리/영상 처리 회로(202)에 의해 실행되기 때문에, 전체 장치에 있어서는 신호 처리가 비능률적이다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 동작 모드에 따라 효율적인 신호 처리를 수행할 수 있는 촬상 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 특징에 있어서, 본 발명은 영상 데이터를 기억시키는 기억 수단 및 복수의 신호 처리 수단사이에 영상 데이터를 전송 및 수신하기에 적합한 신호 처리 장치를 위한 제어방법을 제공하며, 상기 신호 처리 수단은 영상 데이터를 미리 결정된 형식으로 처리하고 처리된 영상 데이터의 출력을 처리하는 영상 데이터의 공급을 요구하는 요구 신호를 제어 수단에 출력하기에 적합하다. 제어방법은 복수의 신호 처리 수단으로부터의 요구신호의 제공에 따라 요구신호를 출력하는 하나 이상의 신호 처리 수단을 선택하는 단계와, 기억 수단으로부터 판독된 영상 데이터를 선택된 신호 처리 수단에 공급하여 선택된 신호 처리 수단에 의해 출력된 영상 데이터를 기억 수단에 기억시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 있어서, 본 발명은 촬상 수단과, 상기 촬상 수단으로부터 영상 데이터를 일시적으로 기억시키는 기억 수단과, 상기 기억 수단에 대한 영상 데이터의 기록/판독을 제어하는 제어 수단과, 영상 데이터를 미리 결정된 형식으로 처리하며 처리된 영상 데이터의 출력을 처리 및 요구하는 영상 데이터의 제공을 요구하는 요구 신호를 제어 수단에 출력하며 신호 처리 수단에 의해 처리된 영상 데이터를 출력하는 복수의 신호 처리 수단과, 신호 처리 수단에 의해 처리된 영상 데이터를 출력하는 출력 수단을 포함하는 촬상 장치를 포함한다. 제어 수단은 요구신호를 출력하는 하나 이상의 신호 처리 수단을 선택하여 기억 수단으로부터 판독된 영상 데이터를 선택된 신호 처리 수단에 제공하고 선택된 신호 처리 수단에 의해 출력된 영상 데이터를 기억 수단에 기억시키기 위하여 요구신호의 제공을 제어한다.
본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 본 발명은 영상 처리 수단과, 촬상 수단으로부터의 영상 데이터에 대해 미리 결정된 입력 처리를 수행하는 입력 처리 수단과, 디스플레이 수단상에 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 처리 수단과, 상기 촬상 수단으로부터의 영상데이터를 일시적으로 저장하는 제 1기억 수단과, 제 1 기억 수단에 대한 영상 데이터의 기록/판독을 제어하는 제어 수단과, 영상 데이터의 해상도를 변환하는 해상도 변환 수단과, 영상 데이터를 압축/신장하는 압축/신장 수단과, 압축된 영상 데이터가 제 2 기억 수단상에 기억되고 제 2 기억 수단상에 기억된 영상 데이터가 재생되도록 하는 기억/재생 제어 수단을 포함하는 기록/재생장치를 제공한다. 제어 수단은 입력 처리 수단, 디스플레이 처리 수단, 해상도 변환 수단 및 압축/신장 수단으로부터 하나 이상의 신호 처리 수단을 선택한다. 제어 수단은 제 1기억 수단으로부터 판독된 영상 데이터가 선택된 신호 처리 수단에 제공되도록 하거나 선택된 신호 처리 수단에 의해 출력된 영상 데이터가 제 1기억 수단에 기억되도록 한다.
본 발명에 따르는 신호 처리장치 및 이 신호 처리장치의 제어방법에 있어서, 만일 요구신호가 각각의 신호 처리 수단으로부터 전송되면, 우선도 순서중 가장 빠른 우선도를 가지는 요구신호를 출력하는 신호 처리 수단이 선택된다. 그다음에, 기억 수단으로부터 판독된 영상 데이터를 영상 데이터버스를 통해 선택된 신호 처리 수단에 공급하거나, 선택된 신호 처리 수단의 처리된 영상 데이터를 영상 데이터버스를 통해 기억 수단에 기억시켜서 효율적인 신호 처리가 각각의 신호 처리 수단에서 실행되는 제어가 수행된다.
본 발명은 대상으로부터의 영상 광에 기초한 영상 데이터를 발생시키는 촬상 수단과; 상기 영상 데이터를 저장하는 메모리 수단과;
상기 영상 데이터에 대해 미리 결정된 신호 처리를 수행하는 복수의 신호 처리 수단과; 상기 영상 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이 수단과; 상기 영상 데이터를 기록하는 기록 매체와; 상기 메모리 수단에 상기 영상 데이터를 기억시키기 위하여 실시간 처리를 수행하는데 필요한 상기 복수의 신호 처리 수단의 신호 처리 수단에 의해 상기 촬상 수단으로부터 상기 영상 데이터를 미리 결정된 형식으로 처리하는 제 1 동작 모드에서 제어를 수행하며, 상기 메모리 수단으로부터 상기 처리된 영상 데이터를 판독하여 판독된 영상 데이터를 상기 디스플레이 수단에 공급하며, 상기 촬상 수단으로부터의 영상 데이터를 상기 메모리 수단에 기억시키고 기억된 영상 데이터를 판독하여 상기 판독된 영상 데이터를 상기 복수의 신호 처리 수단에 라우팅한 다음 상기 복수의 신호 처리 수단에 의해 처리된 상기 영상 데이터를 상기 기록 매체상에 기록하는 제어 수단을 포함하는 촬상 장치를 제공한다.
촬상 장치의 제 1 모드에서, 촬상 수단으로부터의 영상 데이터는 실시간 처리에 필요한 신호 처리 수단에 의해 미리 결정된 형식으로 데시메이션 및 처리된다. 제 2모드에서, 다중화소 영상 데이터는 메모리 수단에 우선 기억된다. 그다음에, 다중화소 영상 데이터는 메모리 수단으로부터 판독되며 복수의 신호 처리 수단에 의해 라우팅 및 처리된다.
특히, 실시간 처리를 수행하기 위해 필요한 복수의 신호 처리 수단의 신호 처리 수단은 촬상 수단으로부터 영상 데이터에 대해 미리 결정된 신호 처리를 수행하며, 촬상 장치의 제 1 동작 모드에서 결과적인 영상 데이터는 메모리 수단에 기억되며 처리된 영상 데이터는 메모리 수단으로부터 판독된 후 디스플레이 수단에 라우팅된다. 제 2 동작 모드에서, 촬상 수단으로부터의 영상 데이터는 메모리 수단에 기억되며, 메모리 수단으로부터 판독된후 각각의 신호 처리 수단에 라우팅되며, 처리된 영상 데이터는 기록 매체상에 기록된다. 이것은 동작 모드에 따라 매우 효율적인 신호 처리를 실현한다.
양호한 실시예들의 설명
도면을 참조로하여 본 발명의 상세한 설명이 상세히 설명될 것이다.
본 발명은 도 2에서 예로써 도시한 바와 같이 구성된 디지털 스틸 카메라(1)에 적용된다.
디지털 스틸 카메라(1)는 영상 신호를 발생시키는 영상 발생 유니트(10)와, 미리 결정된 방식으로 영상 데이터를 처리하는 입력 신호 처리기(20)와, SDRAM으로 구성된 영상 메모리(32)와, 입력 신호 처리기(20)를 제어하는 제어기(40)를 포함한다.
영상 발생 유니트(10)는 CCD 영상 센서(11)와 같이 영상 신호를 발생시키는 고체상태 촬상 장치와, 영상 신호를 샘플링-홀딩 및 디지털화하여 영상 데이터를 출력하는 샘플 홀딩-아날로그/디지털 회로(S/H-A/D회로(12))와, 타이밍 신호를 발생시키는 타이밍 발생기(13)를 포함한다. 타이밍 발생기(13)는 신호 처리기 입력으로부터 공급된 동기화 신호에 기초하여 영상 발생유니트(10)의 각 회로를 제어하기 위하여 수평 동기화 신호 및 수직 동기화 신호를 발생시킨다.
CCD 영상센서(11)는 예를 들어 800,000 화소로 구성된 XGA(확장된 그래픽 어레이:1024x768) 화소 데이터에 대응하는 영상 데이터를 발생시킨다. CCD 영상센서(11)는 초당 30 프레임의 비율로 영상 신호를 출력하기 위하여 타이밍 발생기(13)로부터의 동기화 신호에 기초하여 구동된다. 반면에, CCD 영상센서(11)는 영상 신호를 데시메이팅(decimating)하는 기능을 하며, 데시메이팅된 결과적인 신호를 출력하기 위하여 영상 신호의 수직 성분을 1/2, 1/3, 1/4, ...로 데시메이팅할 수 있다.
S/H-A/D 회로(12)는 결과적인 영상 데이터를 신호 처리기(20)에 전송하기 위하여 타이밍 발생기(13)로부터 동기화 신호에 기초하여 미리 결정된 샘플링 간격으로 샘플-홀딩 및 A/D 변환을 수행하기에 적합하다.
신호 처리기(20)는 단일 LSI(대규모 집적회로)를 포함한다. 신호 처리기(20)는 영상 발생유니트(10)로부터의 영상 데이터를 입력 처리 및 카메라 처리하는 입력 신호 처리기(21)와, 영상 메모리(32)에 대한 영상 데이터의 판독/기억을 제어하는 메모리 제어기(22)와, NTSC/PAL(라인당 위상 교번) 인코더(23)와, 영상 데이터를 아날로그화하여 결과적인 아날로그 신호를 출력하는 D/A 변환기(24)와, 동기화 신호를 발생시키고 결과적인 동기화 신호를 타이밍 발생기(13)에 공급하는 동기화 신호 발생기(26)를 포함한다.
신호 처리기(20)는 영상 메모리(32)에 대한 인터페이스로써의 메모리 인터페이스(27)와, 영상 데이터의 해상도를 변환시키는 해상도 변환 회로(28)와, 영상 데이터를 압축/신장하는 JPEG(조인트 포토그래픽 전문가 그룹) 인코더/디코더(29)와, JPEG 인코더/디코더(29)의 인터페이스로써의 JPEG 인터페이스(30)와, 제어기(40)의 CPU에 데이터를 전송 및 수신하는 인터페이스로써의 호스트 인터페이스(31)를 포함한다.
입력 신호 처리기(21)는 디지털 클램프, 명암 보정, 애퍼처 보정, 감마 보정 또는 색처리를 수행하는 S/H-A/D 회로(12)로부터의 영상 데이터를 처리하며, 처리된 결과적인 신호를 메모리 제어기(22)에 라우팅한다. 입력 신호 처리기(21)는 입력 데이터를 Y, Cb,및 Cr로 변환시키기 위하여 입력 데이터를 처리하는 기능을 가진다. 만일 영상 데이터의 해상도가 VGA(비디오 그래픽 어레이)의 해상도보다 높다면, 입력 신호 처리기(21)는 해상도를 낮추는 처리를 수행할 수 있다. 입력 신호 처리기(21)는 포커싱 메커니즘 및 아이리스 메커니즘을 자동적으로 조절하기 위하여 데이터를 제어기(40)에 라우팅하기 위하여 자동-포커싱 및 자동-아이리스 검출을 수행한다. 입력 신호 처리기(21)는 자동 백색 평형을 조절하기 위하여 영상 데이터를 구성하는 3가지 프레임 색의 신호 레벨을 검출한다.
메모리 제어기(22)는 입력 신호 처리기(21) 또는 다른 회로로부터 공급된 영상 데이터가 메모리 인터페이스(27)를 통해 영상 메모리(32)에 기억되거나 메모리 인터페이스(27)를 통해 영상 메모리(32)로부터 판독되도록 제어를 수행한다. 동시에, 메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)에 저장된 영상 데이터에 기초하여 CCD 영상센서(11)에 의해 임의의 결함 화소가 있는지의 여부를 검출한다.
메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)로부터 판독된 영상 데이터를 예를 들어 NTSC/PAL 인코더(23)에 라우팅한다. 메모리 제어기(22)로부터 영상 데이터가 공급될때, NTSC/PAL 인코더(23)는 NTSC 시스템 또는 PAL 시스템에 따라 영상 데이터를 인코딩하여 D/A 변환기(24)에 인코딩된 데이터를 전송한다. D/A 변환기(24)는 영상 데이터를 아날로그화하여 결과적인 아날로그 신호를 출력 단자(25)에 출력한다.
메모리 제어기(22)는 메모리 제어기(22)로부터 판독된 영상 데이터를 해상도 변환 회로(28)에 라우팅하여 영상 데이터의 해상도가 변환되도록 하며, 해상도 변환 회로(28)에 의해 출력된 영상 데이터가 영상 메모리(32)에 기억되도록 한다.
메모리 제어기(22)는 정지 영상을 압축하기 위하여 JPEG 인터페이스(30)를 통해 영상 데이터를 JPEG 인코더/디코더(29)에 라우팅하여, JPEG 인코더/디코더(29)에 의해 신장된 영상 데이터가 영상 메모리(32)에 기억되도록 한다.
영상 메모리(32)는 전술한 바와 같이 영상 데이터를 저장하고 소위 문자 발생기 데이터로써 OSD 데이터(온-스크린-디스플레이 데이터)를 저장한다. OSD 데이터는 비트 맵 데이터로 구성된다. 제어기(22)는 OSD 데이터의 판독/기억을 제어한다. 영상 데이터 및 OSD 데이터는 NTSC/PAL 인코더(23)에 의해 합성된다.
제어기(40)는 신호 처리기(20)의 각 회로를 제어하는 CPU(중앙처리장치)(41)와, DRAM(동적 랜덤 액세스 메모리)(42)과, CPU(41)에 대한 제어 프로그램이 저장되어 있는 ROM(판독전용메모리)(43)과, 플래시 메모리와 같은 기억장치(51)와의 영상 데이터를 교환하는 인터페이스로써의 플래시 메모리 인터페이스(44)와, IrLED에 의해 구성된 통신회로(52)의 인터페이스로써의 IrDA 인터페이스(45)를 포함한다.
예를 들어, CPU(41)는 JPEG 인코더/디코더(29)에 의해 압축된 영상 데이터가 플래시 메모리/인터페이스(44)를 통해 플래시 메모리로 구성된 기억장치(51)에 기억되도록 하며, 영상 데이터가 기억 장치(51)로부터 판독된후 JPEG 인코더/디코더(29)에 라우팅되도록 한다. CPU(41)는 기억장치(51)로부터 판독된 영상 데이터가 적외선으로써 IrDA 인터페이스(45) 및 통신회로(52)를 통해 출력되도록 한다.
디지털 스틸 카메라(1)의 개략적인 구성이 도 3에 도시되어 있다.
입력 신호 처리기(21)는 CCD 영상 센서(11)로부터의 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 영상 메모리(32)에 라우팅한다. NTSC/PAL 인코더(23)는 미리 결정된 방식으로 영상 메모리(32)로부터의 영상 데이터를 인코딩하여 결과적인 인코딩 데이터를 화인더(36)에 전송한다. 이것은 대상의 영상이 VGA 형식으로 영상을 디스플레이하기에 적합한 화인더(36)상에 디스플레이되도록 한다.
메모리 제어기(22)는 영상 데이터 버스(33)에 접속된 영상 메모리(32) 및 신호 처리 회로사이의 데이터 전송을 수행한다. 해상도 변환 회로(28)는 영상 메모리(32)로부터의 영상 데이터의 해상도 변환을 수행하여 결과적인 데이터를 영상 메모리(32)에 라우팅한다. JPEG 인코더/디코더(29)는 JPEG 시스템에 따라 영상 메모리(32)로부터의 영상 데이터를 압축하여, 압축된 영상 데이터를 CPU 버스(34)를 통해 압축된 영상 데이터를 CPU(41)에 라우팅하며, CPU(41)는 압축된 영상 데이터가 기억장치(51)에 기억되도록 한다. CPU(41)는 CPU 버스(34) 및 통신회로(52)를 통해 압축된 영상 데이터를 외부로 출력할 수 있다.
따라서, 도 3에서는 신호 처리기(20)의 각 회로가 영상 데이터 버스(33)를 통해 상호 접속되어 있다. 영상 데이터 버스(33)는 가상 버스이며, 각 회로사이에서 교환되는 영상 데이터에 대한 전송대역이 한정되어 있다는 것을 나타낸다.
신호 처리기(20)내에서, NTSC/PAL인코더(23) 또는 해상도 변환 회로(28)와 같은 각 회로는 영상 데이터가 손상되었다는 것을 나타내는 요구 신호를 메모리 제어기(22)에 전송한다. 이들 회로는 영상 데이터의 처리후에 영상 데이터를 출력할 때 메모리 제어기(22)에 요구 신호를 전송한다.
각 회로로부터의 요구 신호의 수신시, 메모리 제어기(22)는 높은 우선도 시퀀스를 가진 회로를 선택하며 선택된 회로에 긍정응답 신호를 전송한다. 긍정응답 신호는 영상 데이터가 신호를 수신하는 회로에 라우팅되거나 긍정응답 신호를 수신한 회로에 의해 출력된 영상 데이터가 수신될 것이라는 것을 나타낸다. 메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독하여, 판독된 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 긍정응답 신호의 목적지에 대응하는 회로에 라우팅한다. 메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 기록하기 위하여 긍정응답 신호를 전송한 회로에 의해 출력된 영상 데이터를 수신한다.
복수의 회로로부터 요구신호의 수신시, 메모리 제어기(22)는 실시간 처리를 수행해야 하는 회로를 바람직하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 만일 대상의 영상이 화인더(36)상에 디스플레이된다면, 메모리 제어기(22)는 바람직하게 입력 신호 처리기(21) 및 NTSC/PAL 인코더(23)를 선택한다. 메모리 제어기(22)는 점유율에 따라 각 회로의 우선도 시퀀스를 결정하기 위하여 영상 데이터 버스(33)상의 영상 데이터의 버스 점유율을 해독할 수 있다.
만일 영상 데이터가 영상 데이터 버스(33)의 전송대역 한계치내에서 각 회로에 라우팅될 수 있다면, 메모리 제어기(22)는 각각의 회로가 미리 결정된 처리를 수행하도록 긍정응답 신호를 각 회로에 시분할 전송하는 제어를 수행할 수 있다. 이것은 메모리 제어기(22)가 각 회로에 실시간으로 액세스하도록 하여, 각 회로로부터의 영상 데이터는 영상 메모리(32)에 기록되며 또는 영상 메모리(32)내의 영상 데이터가 판독되어 각 회로에 전송된다.
만일 메모리 제어기(22)가 영상 데이터버스(33)를 통해 외부회로(도시안됨)에 대해 액세스를 수행할 때 외부회로가 앞서 언급된 요구 신호를 전송하거나 전송된 긍정응답 신호를 수신할 수 있다면, 메모리 제어기(22)는 영상 데이터버스(33)의 전송대역 제한 범위내에서 신호 처리기(20)내의 각 회로에 대해 동시에 그리고 시분할적으로 액세스를 수행한다. 즉, 만일 영상 데이터 버스(33)의 대역 범위내에 있는 경우, 메모리 제어기(22)는 신호 처리기(20) 또는 외부회로내의 회로의 수에 무관하게 신호 처리기 내의 회로에 대해 동시에 액세스를 수행할 수 있거나 신호 처리기(20)내의 외부 회로에 대해 시분할적으로 액세스를 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 메모리 제어기(22)는 영상 데이터 버스(33)를 제어하며, 영상 메모리(32) 및 각각의 회로간의 영상 데이터의 기록/판독 제어를 수행하며, CPU 버스(34)에 데이터를 전송한다.
신호 처리기(20)내의 영상 데이터의 특정 흐름은 도 4를 참조하여 설명된다.
입력 신호 처리기(21)는 영상 발생 유니트(10)로부터의 영상 데이터에 대해 미리 결정된 신호 처리를 수행하는 CCD 인터페이스(21a)와, CCD인터페이스(21a)를 처리하는 검출 회로(21b)와, 영상 데이터의 변환 처리를 수행하는 카메라 디지털 신호 처리기(21c)(카메라 DSP(21c))를 포함한다.
CCD 인터페이스(21a)는 도 2에 도시된 바와같이 S/H-A/D 회로(12)로부터의 R, G 및 B로 구성된 영상 데이터에 대해 디지털 클램프, 백색 평형 조절 또는 감마 보정과 같은 처리를 수행하거나, 필요한 경우 영상 데이터의 수평 방향의 성분을 데시메이팅한다. 이와같은 처리후, CCD 인터페이스(21a)는 영상 데이터를 카메라 DSP(21c)에 라우팅하거나 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 라우팅한다.
CCD 인터페이스(21a)의 영상 데이터로부터, 검출회로(21b)는 자동 포커싱, 자동 아이리스 또는 백색 평균조절에 대한 검출을 수행한다.
카메라 DSP(21c)는 CCD 인터페이스(21a)로부터의 R, G 및 B의 영상 데이터를 휘도신호Y 및 색신호 Cr, Cr로 구성된 영상 데이터로 변환시킨다. 카메라 DSP(21c)는 앞서 언급한 처리를 수행할 뿐만 아니라 단순화된 형식으로 영상 데이터의 해상도를 변환시키는 단순화된 해상도 변환 회로(21)를 가진다.
단순화된 해상도 변환 회로(21d)는 CCD 영상 센서(11)에 의해 발생된 영상 데이터의 해상도가 예를 들어 VGA 형식보다 높다면 영상 데이터의 해상도를 낮은 값으로 변환시킨다.
특히, 단순화된 해상도 변환 회로(21d)는 색신호를 분리하는 B-Y/R-Y 분리회로(61)와, 수평 방향으로 보간하는 수평 방향 선형 보간 회로(62)와, 색신호를 합성하는 B-Y/R-Y 합성 회로(63)와, 수평 주사기간(1H기간)만큼 각각의 신호를 지연시키는 1H 지연 회로(64)와, 수평 방향 선형 보간 회로(65)를 포함한다.
B-Y/R-Y 분리 회로(61)는 카메라 DSP(21c)의 영상 데이터로부터 색신호 Cb, Cr와 같은 색신호 B-Y 및 R-Y를 분리하여, 수평 방향 선형 보간 회로(62)에 분리된 색신호를 라우팅한다. 수평방향 선형 보간 회로(62)는 수평 방향의 휘도를 낮추기 위하여 수평 방향으로 휘도 신호Y 및 색신호 B-Y, R-Y를 보간하여, 보간된 휘도신호 Y 및 색신호 B-Y, R-Y를 B-Y/R-Y 합성 회로(63)에 라우팅한다.
B-Y/R-Y합성 회로(63)는 색신호 B-Y, R-Y를 합성하여, 수평 방향 선형 보간 회로(62)에 휘도 신호 Y를 라우팅하고 합성된 색신호 B-Y, R-Y를 1H지연 회로(64) 및 수직 방향 선형 보간 회로(65)에 라우팅한다. 1H지연 회로(64)는 1H만큼 휘도 신호 Y 및 색신호를 지연시켜서, 수직 방향 선형 보간 회로(65)에 지연된 신호를 라우팅한다. 수직 방향 선형 보간 회로(65)는 B-Y/R-Y 합성 회로(63) 및 1H지연 회로(64)로부터의 휘도 신호 Y 및 색신호 B-Y, R-Y에 기초하여 수직 방향으로의 선형 보간 처리를 수행하여, 수평 및 수직 방향의 해상도가 낯추어진 휘도 신호 Y' 및 색신호(B-Y)', (R-Y)'로 구성된 영상 데이터를 출력한다.
해상도 변환 회로(28)는 [p×q] 영상 데이터를 [m×n]로 변환시키는 해상도 변환 처리를 수행한다. 해상도 변환 회로(28)는 CCD 영상센서(11)에서 발생된 영상데이터가 높은 해상도인 경우 미리 결정된 값으로 해상도를 압축하는 처리를 수행한다. 그러나, 저해상도의 영상 데이터를 고해상도의 영상 데이터로 처리하는 것이 가능하다.
도 6를 참조하면, 해상도 변환 회로(28)는 입력 데이터 버스(33)로부터 입력된 영상 데이터를 저장하는 입력버퍼(71)와, 입력버퍼(71)로부터의 영상 데이터를 수평방향으로 버퍼링하는 수평방향 버퍼(72)와, 수평방향에서 수평 방향 버퍼(72)로부터의 영상 데이터의 해상도를 변환시키는 수평방향 변환처리 회로(73)와, 수평방향 변환처리 회로(73)로부터의 영상데이터를 수직방향으로 버퍼링하는 수직방향 버퍼(74)와, 수직방향에서 영상 데이터의 해상도를 변환시키는 수직방향 변환처리 회로(75)와, 출력시에 버퍼링하는 출력버퍼(76)를 포함한다.
영상 데이터의 해상도를 변환시키려고 할 때, 해상도 변환 회로(28)는 메모리 제어기(22)에 판독요구신호를 출력하여 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독하며, 영상 데이터의 변환처리 후 메모리 제어기(22)에 기록요구신호를 출력하여 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 기억시킨다. 해상도 변환 회로(28)는 메모리 제어기(22)가 요구신호에 응답하는 것을 지시하는 긍정응답 신호를 수신한다.
도 7를 참조하면, 수평방향 버퍼(72)는 제 1지연회로(81), 제 2지연회로(82) 및 제 3지연회로(83)로 구성되며, 이 각각의 지연회로는 1 화소의 지연을 발생시킨다. 따라서, 제 1지연회로(81)는 1화소만큼 지연된 영상 데이터를 출력하며, 제 2지연회로 및 제 3지연회로(81, 82)는 각각 2화소만큼 지연된 영상 데이터를 출력하며 3화소만큼 지연된 영상 데이터를 출력한다.
도 7를 참조하면, 수평방향 변환처리 회로(73)는 제 1 내지 제 4 승산기(84, 85, 86, 87)와 제 1 내지 제 3 가산기(88, 89, 90)를 포함한다. 데이터를 정규화하는 회로는 가산기(90)의 하단에 부가된다.
제 1승산기(84)는 입력버퍼(71)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여 결과적인 데이터를 가산기(88)에 라우팅한다. 제 2승산기(85)는 제 1지연회로(81)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여 결과적인 데이터를 가산기(88)에 라우팅한다. 제 3 승산기(86)는 제 2지연회로(82)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 결과적인 데이터를 가산기(89)에 라우팅한다. 제 4 승산기(87)는 제 3지연회로(83)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 결과적인 데이터를 가산기(9)에 라우팅한다. 제 1 가산기(88)는 영상 데이터를 합성하여 결과적인 데이터를 제 2 가산기(89)에 전송한다. 제 2 가산기(89)는 영상 데이터를 합성하여 결과적인 데이터를 제 3가산기(90)에 전송한다. 제 3 가산기(90)는 각각의 영상 데이터를 합성하여 결과적인 데이터를 수직방향의 해상도가 변환된 영상 데이터로써 수직방향 버퍼(74)에 전송한다.
따라서, 수평방향 변환처리 회로(73)는 미리 결정된 형식으로 1화소 지연을 각각 가지는 복수의 영상 데이터를 미리 결정된 가중치로 가중하며, 가중된 영상 데이터를 합성하여 수평방향 해상도를 변환시키기 위하여 수평방향으로 화소를 보간 또는 데시메이팅한다.
수직방향 버퍼(74)는 각각 1라인 지연을 발생시키기에 적합한 제 1 내지 제 3 버퍼(91, 92, 93)의 직렬접속으로 구성된다. 따라서, 제 1버퍼 메모리(91)는 1라인만큼 지연된 영상 데이터를 출력하며, 제 2 및 제 3 버퍼 메모리(92, 93)는 2 및 3라인만큼 지연된 영상 데이터를 각각 출력한다.
도 7를 참조하면, 수직방향 변환처리 회로(75)는 제 5 내지 제 8 승산기(94 내지 97)와 제 4 내지 제 6 가산기(98 내지 100)를 포함한다. 수직방향 변환처리 회로(75)는 경우에 따라 가산기(90)의 하단상의 데이터를 정규화하는 회로를 포함한다.
제 5 승산기(94)는 수평방향 변환 회로(73)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 그 결과적인 데이터를 제 4가산기(98)에 라우팅한다. 제 6승산기(95)는 제 1라인 메모리(91)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 결과적인 데이터를 제 4가산기(98)에 라우팅한다. 제 7승산기(96)는 제 2라인 메모리(92)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 그 결과적인 데이터를 제 5가산기(99)에 라우팅한다. 제 8승산기(97)는 제 3라인 메모리(93)로부터 공급된 영상 데이터를 미리 결정된 계수와 승산하여, 그 결과적인 데이터를 제 6가산기(100)에 라우팅한다. 제 4 가산기(98)는 영상 데이터를 합성하여 결과적인 데이터를 제 5가산기(99)에 전송한다. 제 5가산기(99)는 영상 데이터를 합성하여 결과적인 데이터를 제 6가산기(100)에 전송한다. 제 6가산기(100)는 각각의 영상 데이터를 합성하여, 수평방향의 해상도가 변환된 영상 데이터로써 결과적인 데이터를 출력한다.
따라서, 수직방향 변환처리 회로(75)는 미리 결정된 형식으로 1라인 지연을 각각 가진 복수의 영상 데이터를 미리 결정된 가중치와 가산하고, 가중된 영상 데이터를 합성하여 수직방향의 해상도를 변환시키기 위하여 수평방향의 화소를 보간 및 데시메이팅한다.
도 7에서, 해상도 변환 회로(28)는 수직방향의 해상도 변환후 수평방향의 해상도 변환을 수행한다. 그러나, 해상도 변환 회로(28)는 수평방향 변환을 수행한 후 수직방향 해상도를 변환시킬 수 있다. 즉, 해상도 변환 회로(28)는 입력버퍼(71)로부터 수직방향 버퍼(74)에 영상 데이터를 공급하며, 수직방향 버퍼(74), 수직방향 변환처리 회로(75), 수평방향 버퍼(72) 및 수평방향 변환처리 회로(73)가 순서대로 처리를 수행하도록 한다.
전술한 실시예에 있어서, 제 1 내지 제 3 버퍼 메모리(91 내지 93) 및 수직 방향 버퍼(74)는 1라인(1H) 영상 데이터를 저장하도록 구성된다. 대안적으로, 제 1 내지 제 3 버퍼 메모리(91 내지 93)는 도 9에 도시된 바와 같이 1라인보다 작은 영상 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 그 다음에, 메모리가 도 10에 도시된 바와같이 N화소마다 영상 메모리(32)에 저장된 영상 데이터를 판독하도록 하는 것이 필요하다.
특히, 메모리 제어기(22)는 수직방향의 라인을 기본으로 하여 N화소마다 영상 메모리(32)에 저장된 장면 스크린에 대응하는 화소 데이터를 판독한다. 도 11를 참조하면, 각각의 장면 스크린은 pxq 화소로 구성되며, 상부 좌측 화서의 좌표는 (1, 1)이며, 상부 우측 화소의 좌표는 (p, 1)이며, 하부 좌측 화소의 좌표는 (1, q)이며, 하부 우측 화소의 좌표는 (p,q)이다.
도 12를 참조하면, 메모리 제어기(22)는 N화소의 영상 데이터가 행 1, 2, ..., Q의 시퀀스를 수평방향의 라인을 기준으로 하여 판독되도록 한다. 이것은 메모리 제어기(22)가 좌측 끝으로부터 N화소에 대응하는 영상 데이터, 또는 (1, 1), (1, Q), (N, q) 및 (N, 1)에 의해 한정된 영역에 있는 화소 데이터인 N×q 화소를 판독한다. 이 영상 데이터는 영상 데이터 세트(1)로써 이하에서 언급된다.
그 다음에, 메모리 제어기(22)는 영상 데이터 세트(2)로써 언급되는 (N-1, 1)(N-1, q), (2N-2,q), (2N-2, 1)에 의해 한정된 범위에서 영상 데이터를 판독한다. 만일 메모리 제어기(22)가 영상 데이터 세트(1) 및 영상 데이터 세트(2)를 판독한다면, (N-1)차 열 및 N차 열의 영상 데이터를 판독하는 것을 동일한 효과를 제공한다.
왜냐하면, 수직방향 변환처리 회로(75)가 주변 화소로부터 보간을 시작하기 때문에 제 1 내지 제 3 버퍼 메모리(91 내지 93)의 시작점 및 끝점에 저장된 화소는 처리 대상이 아니다. 예를 들어, 영상 데이터 세트(1)가 판독되는 경우, 화소(N, 1)는 수직방향에서의 보간 처리 대상이 아니다. 그러나, 이 화소(N,1)는 화소 데이터 세트(2)가 판독될 때 판독되며 보간 처리의 대상이 된다.
유사한 방식으로, 메모리 제어기(22)는 바로 이전의 영상 데이터 세트의 마지막 두개의 열의 영상 데이터가 포함될 수 있도록 라인마다 수평방향으로 N화소의 영상 데이터를 판독한다. 이것은 영상 데이터 세트를 해상도 변환 회로(28)에 라우팅한다.
수직방향 버퍼(74)에는 라인을 기본으로 하여 제 1 내지 제 3 버퍼(91 내지 93)의 용량에 대응하는 양을 가진 영상 데이터가 공급된다. 따라서, 한 라인의 영상 데이터 오프셋은 각각의 제 1 내지 제 3 버퍼 메모리(91 내지 93)에 저장된다. 수직방향 변환처리 회로(75)는 수직방향 버퍼(74)의 제 1 내지 제 3 버퍼(91 내지 93)로부터의 영상 데이터를 기본으로 하여 수직방향 해상도 변환 처리를 실행할 수 있다.
메모리 제어기(22)는 비록 수직방향의 해상도 변환을 위해 필요한 버퍼 메모리의 용량이 1라인이하일지라도 버퍼 메모리의 용량에 맞게 판독함으로써 해상도 변환 회로(28)가 수직방향으로 해상도 변환을 실행하도록 한다.
영상 데이터 세트사이의 판독 중첩이 두 열일지라도, 중첩은 두 열을 초과하지 않거나 중첩이 발생하지 않는다. 본 발명은 해상도 변환에 제한되지 않고 카메라 신호 처리와 같은 영상 신호 처리에 응용할 수 있다는 것을 주목하다.
비록 버퍼 메모리가 수직방향에 대한 보간을 위해 사용되는 실시예에 전술한 설명이 집중되었을지라도, 본 발명은 버퍼 메모리가 수평방향에 대한 보간을 위해 사용되는 실시예에 응용할 수 있다.
즉, 해상도 변환 회로(28)는, 도 13에 도시된 바와 같이, N화소의 용량을 가지는 버퍼 메모리(72a)로 이루어진 수평방향 버퍼(72a)를 사용하여 수평방향의 해상도 변환을 수행할 수 있다. 메모리 제어기(22)는 도 14에 도시된 바와 같이 수직방향의 행 1, 2, ... , p의 시퀀스를 기본으로 하여 N화소의 영상 데이터를 판독한다. 반면에, 메모리 제어기(22)는 영상 데이터들이 수평 보간 처리의 대상이되도록 전술한 수직 보간 처리에서 처럼 버퍼 메모리 선행 및 후행 끝에 저장된 영상 데이터를 판독할 필요가 있다.
따라서, 메모리 제어기(22)는 수평 및 수직 방향의 해상도 변환 처리가 N화소의 용량을 각각 가진 제 1 내지 제 3 버퍼 메모리(91 내지 93)에 대해 수행되도록 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독할 수 있다. 이것은 수평방향 버퍼(72) 및 수직방향 버퍼(74)의 회로의 비용이 보다 감소되도록 한다.
전술한 바와 같이 인코딩을 실행하는 NTSC/PAL 인코더(23)는 인코딩 처리 전에 필요에 따라 영상 데이터의 해상도를 증가시키기 위해 단순화된 해상도 변환 회로(23a)를 가진다.
단순화된 해상도 변환 회로(23)는 영상 메모리(32)에 저장된 영상 데이터가 디스플레이에 필요한 해상도보다 낮은 경우 화인더(36)의 디스플레이 표준에 매칭되도록 해상도 변환을 수행한다.
도 15를 참조하면, 단순화된 해상도 변환 회로(23a)는 영상 데이터 버스(33)로부터의 영상 데이터를 저장하는 라인 메모리(101)와, 수직방향으로 영상 데이터를 보간하는 수직 방향 선형 보간 회로(V-방향 선형 보간 회로(102))와, 수평 방향 보간 회로(103)를 포함한다.
라인 메모리(101)는 영상 데이터가 저장된 순서대로 V-방향 선형 보간 회로(102)에 영상 데이터를 전송하기 위하여 1라인에 대응하는 양으로 입력단자(in)로부터의 영상 데이터를 저장한다. V-방향 선형 보간 회로(102)는 입력단자(in)로부터의 영상 데이터와 V-방향 선형 보간 회로(102)로부터의 영상 데이터를 미리 결정된 가중치로 가중하여, 수직방향으로 선형 보간을 수행한다. 수평방향 보간 회로(103)는 오더-세븐 필터로 Y를 보간하며, 오더-쓰리 필터로 Cb 및 Cr를 보간한다. 이것은 2 인자만큼 해상도를 증가시키는 단순한 보간이다. 수평 방향 보간 회로(103)는 출력 단자(out)에서 영상 데이터를 출력한다.
예를 들어, 만일 입력단자(in)로부터 입력된 영상 데이터가 a로 표시되며 라인 메모리(101)로부터 판독된 영상 데이터가 b이고, 가중계수가 g(0≤g≤1)이며, V방향 선형 보간 회로(102)로부터 출력된 영상 데이터가 c라면, V-방향 선형 보간 회로(102)는 다음과 같은 처리를 달성한다.
c = g * a + (1-g) * b
출력 단자(out)에 의해 출력된 영상 데이터는 전술한 바와 같이 NTSC/PAL 인코더(23)에 의해 인코딩된다.
신호 처리시스템에 있어서, 디지털 스틸 카메라(1)는 소위 2개의 칩, 신호 처리기(20) 그리고 CPU(41)로 구성된다. 따라서, 각각의 신호 처리 회로는 각각의 신호 처리 회로가 개별 칩구성인 경우보다 기판 표면 영역 및 다른 전력소비가 더 작게 만들어지도록 각각의 칩 구성을 가진다.
또한, 신호 처리기(20)가 CPU를 포함하는 칩구성이 아니기 때문에, 신호 처리는 CPU(41)와 관련한 응용이 변화될지라도 적응적으로 달성될 수 있다. 즉, 만일 신호 처리기(20)가 CPU를 포함하는 칩 구성인 경우, CPU의 응용이 변화되는 경우에 칩을 재구성하는 것은 중요하다. 그러나, 신호 처리기(20)는 응용을 기준으로 하여 최적 구조의 CPU를 사용하여 미리 결정된 신호 처리를 수행할 수 있다.
전술한 구조의 디지털 스틸 카메라는 영상 촬영전에 대상의 위치 또는 상태를 알리는 화인더 모드와, 알려진 대상의 영상을 촬영하는 기록모드와, 대상 영상의 촬영상태를 알리는 재생모드를 가지며, 일반적인 모드에 따라 처리를 달성한다.
파인더 모드에서, 사용자는 대상을 촬영하기 위하여 셔터 버튼(도시안됨)을 누르기전에 화인더(36)에 표시된 대상의 상태를 관찰해야 한다. 이러한 화인더 모드에서, 메모리 제어기(22) 및 다른 회로는 다음과 같은 방식으로 제어된다. 각각의 모드를 설명하기 위하여, 도 4 및 경우에 따라서는 도 16이 참조된다.
화인더 모드에서, CCD 영상 센서(11)는 수직 성분의 1/3이 데시메이팅된 영상 신호를 발생시키고 S/H-1/D 회로(12)를 통해 CCD 인터페이스(21a)에 디지털화된 영상 데이터를 공급한다.
CCD 인터페이스(21a)는 도 16a에 도시된 클럭과 동기로 신호 처리를 수행한다. 특히, CCD 인터페이스(21a)는 영상 발생 유니트(10)에 의해 공급된 영상 데이터의 수평성분의 1/3을 데시메이팅하며, 감마-보정 데이터를 카메라 DSP(21c)에 전송하기 위하여 감마에 대한 데시메이팅한 영상 데이터를 보정한다. CCD 인터페이스(21a)는 1/3 데시메이션처리로부터 340x256으로 변환된 영상 데이터를 카메라 DSP(21c)에 공급한다.
카메라 DSP(21c)는 데시메이팅한 영상 데이터를 YCrCb 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환 처리를 수행한다. 카메라 DSP(21c)는 영상 데이터의 해상도를 낮추기 위하여 단순화된 해상도 변환 회로(21d)에서 영상 데이터의 해상도를 변환시켜서(340x256->320x240), 변환된 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 라우팅한다.
단순화된 해상도 변환 회로(21d)는 다음 처리를 필요한 내용으로 해상도를 단순한 방식으로 낮춘다. 이러한 방식에서, 만일 CCD 영상 센서(11)에 의해 발생된 영상 데이터가 고해상도인 경우, CCD 영상 센서(11)에 의해 발생된 영상 데이터에 의해 취해진 전송범위는 화인더 모드의 실시간 특성을 유지하기 위하여 영상 데이터 버스(33)상에 정체를 피하도록 감소될 수 있다.
메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 기억시키며, 도 16d에 도시된 바와 같이 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독하여 판독된 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 NTSC/PAL 인코더(23)에 전송한다. 동시에, 메모리 제어기(22)는 도 16e에 도시된 바와 같이 영상 메모리(32)에 저장된 OSD 데이터를 판독하여, 도 16e에 도시된 바와 같이 영상 메모리(32)에 저장된 OSD 데이터를 전송한다. 도 16f는 전술한 실시간 처리를 수행하는 영상 데이터 버스(33)상의 전송상태를 도시한다.
NTSC/PAL 인코더(23)는 NTSC 시스템 또는 PAL 시스템의 경우에 320x240->640x240 또는 320x240->640x288의 해상도 변환을 각각 수행하여, 변환된 영상 데이터를 NTSC/PAL 인코더(23)에 전송한다. NTSC/PAL 인코더(23)는 영상 데이터를 NTSC 시스템의 데이터로 변환하거나 PAL 시스템의 데이터를 도 3에 도시된 화인더(36)에 라우팅되는 OSD 데이터로 변환한다. 이것은 대상의 영상 및 타이틀 정보등이 화인더(36)상에서 실시간으로 디스플레이되도록 한다.
한편, NTSC/PAL 인코더(23)는 저해상도를 가진 데이터의 해상도가 증가되도록 해상도를 변환시켜서, 만일 320x200 영상 데이터가 제공되는 경우 320x200 영상 데이터는 NTSC 시스템 및 PAL 시스템에 대해 각각 640x240 영상 데이터 및 640x288 영상 데이터로 각각 변환된다.
디지털 스틸 카메라(1)에서, CCD 영상 센서(11)에 의해 발생된 영상 데이터의 해상도는 데이터 크기를 줄이기 위하여 화인더 모드에서 단순한 형식으로 낮아져서, 영상 데이터는 영상 데이터 버스(33)의 대역폭 제한범위 내에 있으며 해상도는 도 16f에 도시된 타이밍에서 디스플레이에 필요한 내용으로 출력 스테이지에서 증가될 것이다.
따라서, 디지털 스틸 카메라에서, 영상 데이터는 비록 영상 데이터가 고해상도일지라도 시간소비 데시메이션처리를 실행할 필요없이 화인더(36)상에 대상의 영상이 디스플레이되도록 영상 데이터 버스(33)의 대역폭 제한 범위내에서 유지된다.
만일 적정 처리에 필요한 회로, 즉 CCD 인터페이스(21a), 카메라 DSP(21c) 또는 NTSC/PAL 인코더(23)가 CPU(41)에서 이전에 설정되고 신호 처리가 앞의 회로에서처럼 다른 회로에서 시분할로 실행되는 경우, 높은 우선도를 가진 각각의 회로는 영상 데이터의 데이터 크기에 따라 바람직하게 실행될 수 있다.
단순화된 해상도 변환 회로(21d)에서 영상 데이터가 큰 경우, 데이터 처리는 화상 품질이 CPU(41)의 제어하에서 임의의 크기로 저하될지라도 실시간 처리로 우선도를 제공하기 위하여 고속처리로 실행될 수 있다. 이러한 방식에서, 고속 처리는 영상 발생 유니트(10)에서 발생된 영상 데이터가 큰 경우에도 조차 화인더 모드에서 달성될 수 있다.
전자 줌 기능을 가진 디지털 스틸 카메라(1)의 경우에, CPU(41)는 다음과 같은 방식으로 각각의 회로를 제어할 수 있다.
메모리 제어기(22)는 CCD 인터페이스(21a) 및 카메라 DSP(21c)를 통해 공급된 영상 데이터가 영상 메모리(32)에 기억되도록 하며, 기록된 영상 데이터가 영상 메모리(32)로부터 판독되어 해상도 변환 회로(28)에 라우팅되도록 한다. 해상도 변환 회로(28)는 전자 줌 기능에 의해 입력영상의 부분으로부터 확장된 영상 데이터를 정규화하여, 결과적인 영상 데이터를 영상 메모리(32)에 출력한다. 이 영상 데이터는 영상 메모리(32)로부터 판독되며, NTSC/PAL 인코더(23)를 통해 화인더(36)에 출력된다. 이것은 전자적으로 급격히 확대 및 축소된 영상 데이터를 발생시킨다.
화인더 모드가 실시간 특성에 대한 우선도를 제공하기 때문에, 시간소비 처리는 각각의 회로에 의해 실행되지 않는다. 그러나, CPU(41)는 영상 데이터 버스(33)의 전송영역에 의해 허용된 범위내에서 메모리 제어기(22) 및 다른 회로가 다양한 처리동작을 실행하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 메모리 제어기(22)는 CCD 인터페이스(21a)로부터 공급된 영상 데이터가 저장되는 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독하여, 영상 데이터버스(33)를 통해 NTSC/PAL 인코더(23)에 그리고 JPEG 인코더/디코더(29)에 판독된 영상 데이터를 공급하도록 구성될 수 있다. 화인더(36)는 대상의 영상을 실시간으로 디스플레이하며, JPEG 인코더/디코더(29)는 JPEG 시스템에 따라 영상 데이터를 압축한다.
JPEG 인코더/디코더(29)는 정지 영상을 압축 및 신장하나, 높은 화소 영상을 실시간으로 처리할 수 없다. 따라서, JPEG 인코더/디코더(29)는 압축을 통해 영상 데이터버스(33)로부터 공급된 영상 데이터의 사전 설정된 수의 프레임(복수의 프레임 또는 필드)을 데시메이팅하기 위하여 그리고 영상의 일부분을 슬라이싱하여 압축을 통해 해상도를 낮출 수 있다. 이것은 프레임 데시메이션 정지 영상을 촬영할 수 있도록 하거나 저해상도 영상을 계속해서 촬영할 수 있도록 한다.
사용자는 전술한 화인더 모드에서 화인더(36)상에 디스플레이된 대상의 상태를 관찰한다. 만일 대상이 촬영되도록 결정된다면, 사용자는 셔터 버튼(도시안됨)을 누른다.
만일 셔터 버튼이 눌러지면, 디지털 스틸 카메라(1)는 기록모드로 진행한다. 기록모드에서, CPU(41)는 촬영 대상의 영상을 기록 장치(51)에 기록하기 위하여 메모리 제어기(22) 또는 각각의 회로를 다음과 같은 방식으로 제어한다.
CCD 영상 센서(11)는 XGA 형식의 영상 신호를 발생시키기 위하여 셔터 버튼의 누름과 동시에 데시메이션 동작을 중단하여, 디지털화된 영상 데이터를 S/H-A/D 회로(12)를 통해 CCD 인터페이스(21a)에 라우팅한다.
CCD 인터페이스(21a)는 S/H-A/D 회로(12)로부터 공급된 영상 데이터를 카메라 DSP(21c)에 라우팅하는 것이 아니라 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 라우팅한다. 메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 우선 기억시킨 다음 영상 데이터를 판독하여 판독된 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 카메라 DSP(21c)에 라우팅한다. 카메라 DSP(21c)는 RGB로 구성된 영상 데이터를 Y,Cb, 및 Cr로 구성된 영상 데이터로 변환한다.
카메라 DSP(21c)에는 영상 메모리(32)에 기억된다음 영상 데이터가 공급된다. 즉, 카메라 DSP(21c)는 CCD 인터페이스(21a)로부터 직접 공급된 영상 데이터 대신에 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터의 데이터 변환을 달성한다. 따라서, 카메라 DSP(21c)는 고속 데이터 변환을 수행할 필요가 없으나, 영상 데이터 버스(33)가 초과 통화중이 아닐때 카메라 DSP(21c)가 상기와 같은 처리를 실행하는 경우만 충분하다. 카메라 DSP(21c)는 실시간으로 처리를 수행할 필요가 없어서, 데이터 변환 처리는 고속처리보다 오히려 고해상 품질에 제공된 우선도로 실행될 수 있으며 결과적인 변환 영상 데이터는 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 라우팅될 수 있다. 메모리 제어기(22)는 영상 데이터가 영상 메모리(32)에 기억되도록 한다.
메모리 제어기(22)는 영상 데이터가 영상 메모리(32)로부터 판독되도록 하여, 판독된 영상 데이터를 JPEG 인코더/디코더(29)에 라우팅한다. JPEG 인코더/디코더(29)는 JPEG 시스템에 따라 영상 데이터를 압축하여, 압축된 영상 데이터를 도 3에 도시된 기록 장치(51)에 기억시킨다.
만일 실시간 처리가 기록하는 동안에서 처럼 필요한 경우, CPU(14)는 미리 결정된 처리가 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 기억시킨 후 실행될 수 있도록 하여,높은 화소 영상을 처리하기 위하여 영상 데이터 버스(33)의 전송대역을 이용한다.
CPU(41)는 기록모드에서 기록장치(51)에 XGA 형식의 영상 데이터를 직접 기록한다. 그러나, 해상도 변환 회로(28)는 기록 장치(51)상에 영상 데이터를 기록하기전에 영상 데이터의 해상도를 변환시킬 수 있다. 특히, 해상도 변환 회로(28)가 영상 메모리(32)로부터 판독된 영상 데이터의 해상도를 메모리 제어기(22)를 통해 VGA(1024x768->640x480)로 변환되도록 하여, JPEG 인코더/디코더(29)가 영상 데이터를 압축하여 기록장치(51)에 압축된 데이터를 기록한다.
만일 영상 촬영후 촬영된 영상을 알리는 것이 바람직한 경우, 오퍼레이터는 촬영된 영상을 재생하기 위해 재생버튼(도시안됨)을 누른다.
만일 재생버튼이 눌러지는 경우 디지털 스틸 카메라(1)는 재싱모드로 이동한다. 재생모드에서, CPU(41)는 대상의 영상 데이터를 판독하기 위하여 다음과 같은 방식으로 각각의 회로를 제어한다.
즉, 재생버튼의 누름을 검출할 때, CPU(41)는 기록장치(51)로부터 영상 데이터를 판독하며, 판독된 데이터를 CPU 버스(34)를 통해 JPEG 인코더/디코더(29)에 라우팅하기전에 DRAM(42)에 저장한다. JPEG 인코더/디코더(29)는 XGA 형식의 영상 데이터를 발생시키기 위하여 JPEG 시스템에 따라 기록장치(51)로부터 판독된 영상 데이터를 확장하여, 결과적인 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 라우팅한다.
메모리 제어기(22)는 영상 메모리(32)에 영상 데이터를 기억시키며 영상 메모리(32)로부터 영상 데이터를 판독하여, 판독된 영상 데이터를 영상 데이터 버스(33)를 통해 해상도 변환 회로(28)에 전송한다.
해상도 변환 회로(28)는 해상도 변환을 달성하여, 영상 데이터는 영상 데이터 버스(33)를 통해 메모리 제어기(22)에 변환된 영상 데이터를 라우팅하기 위하여 VGA 형식(NTSC 시스템에서의 1024x768 -> 640x480 및 PAL 시스템에서의 1024x768 -> 640x576)에 맞게 변환된다. 그다음에, 영상 데이터는 영상 메모리(32)로부터 판독되며, JTSC/PAL 인코더(23)를 통해 화인더(36)에 라우팅된다. 이것은 기록장치(51)에 기록된 영상 데이터에 대응하는 영상을 화인더(36)상에 디스플레이한다.
즉, 기록장치(51)에 기록된 영상 데이터가 높은 해상도를 가지기 때문에, CPU(41)는 우선 해상도를 낮추며 영상 데이터를 화인더(36)에 라우팅한다.
CPU(41)는 각각의 화인더 모드, 기록모드 및 재생모드에 대해 우선적으로 처리될 회로의 우선도 순서를 설정할 수 있으며, 적정 회로가 모드중 한 모드로 이동하여 우선도의 순서에 따라 처리를 실행하도록 한다. 이것은 영상 데이터의 신호 처리가 각 모드에서 처리내용에 따라 효율적으로 실행되도록 한다.
앞서 기술된 실시예에서, 처리된 데이터는 XGA와 동일한 영상 데이터인 것이 가정되었다. 본 발명은 전술한 실시예에 제한되지 않으며 예를 들어 백만개 이상의 화소로 이루어진 영상 데이터의 처리에 적용될 수 있다.
본 발명은 동작 모드에 따라 효율적인 신호 처리를 수행할 수 있는 촬상 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 촬상 장치에 있어서,
    대상으로부터의 영상 광에 기초하여 영상 데이터를 발생시키는 촬상부와;
    상기 영상 데이터를 저장하는 메모리와;
    상기 영상 데이터에 대해, 상이한 미리 결정된 신호 처리를 수행하는 복수의 신호 처리부들과;
    상기 영상 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이와;
    상기 영상 데이터를 기록하는 기록 매체를 사용하는 저장부와;
    제 1 및 제 2 동작 모드들에서 제어를 수행하는 제어기로서,
    상기 제 1 동작 모드에서, (1) 상기 촬상부에 의해 발생되는 상기 영상 데이터를 데시메이팅(decimating)하고, (2) 데시메이팅된 영상 데이터를 실시간 신호 처리부들에서 처리하고, (3) 상기 데시메이팅된 및 처리된 영상 데이터를 상기 메모리에 저장하고, (4) 상기 메모리에 저장된 상기 영상 데이터를 판독하고 디스플레이하며, (5) 상기 실시간 처리부들은 상기 복수의 신호 처리부들에 포함되어 실시간 신호 처리를 수행하며,
    상기 제 2 동작 모드에서, (a) 상기 촬상부에 의해 발생된 상기 영상 데이터를 상기 메모리에 저장하고, (b) 상기 메모리에 저장된 상기 영상 데이터를 판독하고, (c) 판독된 영상 데이터를 신호 처리를 위한 상기 신호 처리부들에 제공하고, (d) 처리된 영상 데이터를 상기 기록 매체에 저장하고, (e) 상기 메모리에 저장된 상기 영상 데이터는 데시메이팅되지 않는, 상기 제어기를 포함하는 촬상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 신호 처리부들 중 하나는 상기 영상 데이터의 해상도를 변환시키는 해상도 변환 수단을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 메모리로부터 상기 영상 데이터를 판독하여 판독된 영상 데이터를 상기 해상도 변환 수단에 전송하며, 상기 해상도 변환 수단에서 해상도가 변환된 상기 영상 데이터를 상기 기록 매체상에 기록하기 위해 상기 제 2 동작 모드에서 제어를 수행하는 촬상 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 신호 처리부들 중 하나는 상기 영상 데이터를 압축하는 압축 수단을 포함하며,
    상기 제어기는 상기 메모리로부터 상기 영상 데이터를 판독하여 판독된 영상 데이터를 상기 압축 수단에 라우팅하며, 상기 압축 수단에 의해 압축된 상기 영상 데이터를 상기 기록 매체상에 기록하기 위해 상기 제 2 동작 모드에서 제어를 수행하는 촬상 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데시메이팅된 및 처리된 영상 데이터의 해상도는 상기 영상 데이터가 상기 메모리에 저장되기 전에 하향-변환되는 촬상 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메모리에 저장된 상기 영상 데이터의 해상도는 상기 영상 데이터가 상기 디스플레이에 디스플레이되기 전에 상향-변환되는 촬상 장치.
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