KR100733656B1

KR100733656B1 - 화상 입/출력 장치

Info

Publication number: KR100733656B1
Application number: KR1020050106943A
Authority: KR
Inventors: 치아-린 챠이
Original assignee: 소닉스 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-06-29
Also published as: JP2006238399A; JP4077461B2; KR20060094452A; US20060187347A1; TW200630852A; US7671897B2

Abstract

본 발명은 화상 입/출력 장치에 관한 것으로서, 위상비교기와 화상 동기 신호 발생기를 포함하는 센서/비디오 주기 보상 장치, 전압 비교기, 센서 타이밍 발생기, 센서, 화상/컬러 처리 장치, 및 1개의 디지털-아날로그 변환기를 포함하는 비디오 부호기로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 입/출력 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 화상 입/출력 장치는 수직 동기 신호의 에러를 매우 작은 범위로 제한하고, 화상 입/출력 장치 내에 있는 센서의 노출 타임 포인트가 아날로그 신호의 주파수와 동기되도록 하기 위해 화상 동기 신호 발생기로부터 나온 수직 동기 신호의 주기를 보상하는 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)를 채용하며, 이로 인해 센서가 화상을 취득할때 발생하는 화상 깜박임과 컬러 시프트가 제거되는 효과를 제공할 수 있다. 또한, 클록 신호로써 동일한 시스템 클록(system clock)을 직접적으로 채용하여 비디오 부호기가 동일 클록에 휘도, 색도, 버스트, 및 동기화의 통합과 부호화를 처리할 수 있으므로, 단지 1개의 디지털-아날로그 변환기만이 필요하게 되어 제조비용의 절감하는 효과를 제공할 수 있다.

위상비교기, 화상 동기 신호 발생기, 센서/비디오 주기 보상 장치, 전압 비교기, 센서 타이밍 발생기, 센서, 화상/컬러 처리 장치, 디지털-아날로그 변환기 수직 동기 신호, 노출 타임 포인트, 화상 깜박임, 컬러 시프트, 시스템 클록

Description

화상 입/출력 장치{IMAGE OUTPUT/INPUT SYSTEM}

도 1은 종래의 화상 입/출력 장치를 도시하는 회로도이다.

도 2는 종래의 비디오 부호기(vedio encoder)를 도시하는 회로도이다.

도 3은 본 발명에 의한 화상 입/출력 장치를 도시하는 회로도이다.

도 4A는 본 발명에 의한 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)를 도시하는 개략도이다.

도 4B는 본 발명에 의한 센서/비디오 주기 보상장치를 도시하는 다른 개략도이다.

도 5는 본 발명에 의한 비디오 부호기를 도시하는 회로도이다.

도 6A는 본 발명에 의한 화상 입력장치(image input system)를 도시하는 개략도이다.

도 6B는 본 발명에 의한 화상 입력장치를 도시하는 다른 개략도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

10, 30: 화상 입/출력 장치

12, 32:전압 비교기(voltage comparator)

133, 333: 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator)

14, 34: 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator)

15, 35: 센서(sensor)

16, 36: 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit)

18, 38: 비디오 부호기(vedio encoder)

181, 381: 비디오 타이밍 발생기(vedio timing generator)

182: 휘도/동기 신호 발생기(luminance/ synchronous signal generator)

184: 크로마/버스트 신호 발생기(chroma/ burst signal generator)

382: 휘도/크로마/버스트/동기 신호 발생기

(luminance/chroma/burst/synchronous signal generator)

183, 383: 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter)

331: 위상 조정 장치(phase adjusting unit)

30': 화상 입력 장치(image input system)

본 발명은 화상 처리 장치(image processing system)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화상 입/출력 장치(image output/input system)에 관한 것이다.

도 1은 종래의 화상 입/출력 장치를 도시하는 회로도이다.

도 1을 참고하면, 상기 화상 입/출력 장치(10)는 전압 비교기(voltage comparator)(12), 위상 동기 루프(phase locked loop)(13), 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator)(133), 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator)(14), 센서(sensor)(15), 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit)(16), 타이밍 발생기(timing generator)(17), 및 비디오 부호기(vedio encoder)(18)를 포함한다.

주목할 점은, 상기 화상 입/출력 장치(10)에서, 위상 동기 루프(phase locked loop)(13)로부터 발생되고 교류 전원(power source of alternating current)(11)과 동기하는 출력 클록 신호(output clock signal)(P1)는 종래의 디지털 장치 안에 적용된 시스템 클록(system clock)을 대체하기 위해 화상 동기 신호 발생기 (133), 센서-타이밍 발생기(14), 화상/컬러 처리 장치(16), 및 비디오 신호기(18)에 공급된다. 따라서, 상기 화상 동기 신호 발생기(133), 센서-타이밍 발생기(14), 화상/컬러 처리 장치(16), 및 비디오 부호기(18)는 전원(11)의 주파수(frequency) 및 위상과 동기(locking)하는 효과를 달성하기 위해 상기 전원(power source)(11)과 모두 동기 된다. 다른 한편으로, 화상 입/출력 장치(10)의 다른 구성요소들은 여전히 최초 시스템 클록(original system clock)에 관하여 작동된다.

상기 화상 입/출력 장치(10)는 일반적인 전원, 광원 등으로부터 발생된 아날로그 신호(analog signal) (V)를 전압 비교기(12)에 의해 디지털 신호 (digital signal) (V1)로 전환한다. 이와 같은 구현에서, 아날로그 신호(V)는 50Hz, 60Hz 또는 다른 선택된 값의 주파수를 갖는 전원(11)으로 부터 유래된 것이다. 상기 위상 동기 루프(13)는 디지털 신호(V1)의 주파수를 바람직한 작동 주파수로 아날로그적으로 승제(multiply)하며, 출력 클록 신호(output clock signal)(P1)를 발생한다. 상기 화상 동기 신호 발생기(133)는 출력 클록 신호(P1)를 수용하고 수직 동기 신호(vertical synchronous signal)(VSYNC)를 발생한다. 그 후, 위상 동기 루프(13)는 수직 동기 신호(VSYNC)를 수용하고 출력 클록 신호(P1)의 주파수를 조정하기 위해 그것을 디지털 신호(V1)와 비교한다. 그에 의해, 수직 동기 신호(VSYNC)의 주파수는 전원(11)과 동기 된다.

상기 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator)(14)는 센서(sensor)(15)를 제어하기 위한 클록 신호(clock signal) 및 다중 제어 신호(multiple control signal)를 포함하는 센서 제어 타이밍(sensor control timing)(S)을 발생하기 위해 상기 수직 동기 신호(VSYNC) 및 출력 클록 신호(P1)를 수용한다. 상기 센서(15)는 센서 제어 타이밍(S)을 수용하고 화상을 취득한 뒤 원 데이터(raw data)(Sr)를 발생한다. 상기 화상/ 컬러 처리 장치(image/color processing unit)(16)는 원 데이터(Sr) 및 출력 클록 신호(P1)를 수용하고 목표 화상 데이터(target image data)를 발생하기 위해 원 데이터(Sr)의 화상과 컬러의 처리를 행한다. 그런 다음, 상기 비디오 부호기(18)가 타이밍 발생기(17)로부터 발생된 클록 신호(clocck signal)(CK), 출력 클록 신호(output clock signal)(P1), 및 목표 화상 데이터(T)를 수용하고 이 신호들을 통합, 부호화한 뒤 아날로그 부호화된 화상 데이터(analog encoded image data)(O)를 출력한다.

그러나, 상술한 종래의 화상 입/출력 장치(10)는, 실제 적용에 있어서, 다음과 같은 문제점들이 유발될 수 있다.

첫째, 화상 입/출력 장치(10)가 센서(15)에 의해 화상을 취득할 때, 사진 촬영시 제공되는 환경이 자연 광원(예를 들어, 일광)보다는 종종 인공광원(예를 들어, 주광등, 형광등 등)이고, 상기 인공 광원의 광 주파수(lighting frequency)는 전원(power source)의 주파수 변동(frequency fluctuation)에 따라 변화하는 경향이 있기 때문에 상기 센서가 출력 화상의 질을 떨어뜨리게 됨에 따라, 화상 깜박임(image flicker) 및 컬러 시프트(color shift)가 계속적으로 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는, 센서(15)의 노출시간(exposure time)을 연장시키거나, 센서(15)의 노출 시간 포인트(exposure time point)를 인공광원의 주파수 및 위상에 동기하도록 만들어야 했다. 그러나, 상기 노출 시간은 센서(15)의 포화 값(saturated value)을 초과할 수 없기 때문에, 노출 시간을 연장하는 방법은 어떤 조건하에서는 가능하지 않다. 다른 한편으로, 노출 시간 포인트를 동기화하는 방법은 명백하게 비용을 상승시키고, 또한 위상 동기 루프(13)의 반 노이즈 능력(anti-noise capability)은 열등하기 때문에, 노이즈가 상당해 짐에 따라 센서 제어 타이밍(S)이 전원과 더 이상 동기하지 않도록 하기위해 출력 클록 신호(P1)는 전원의 주파수와 동기하는 것이 불가할 수있다. 이러한 경우, 센서(15)의 노출 시간 포인트가 광원의 주파수와 동기할 수 없게 되면, 화상 깜박임 및 컬러 시프트는 여전히 발생하게 된다.

둘째, 도 2를 참고하면, 비디오 부호기(vedio encoder)(18)는 비디오 타이 밍 발생기(vedio timing generator)(181), 휘도/동기 신호 발생기(luminance/ synchronous signal generator)(182), 2 개의 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter)(183),(185), 및 크로마/버스트 신호 발생기(chroma/ burst signal generator)(184)를 포함한다. 일반적으로, 상기 크로마/버스트 신호 발생기(184)는 색도(chroma)와 버스트(burst)관리를 하기 위해 매우 정확한 클록 신호를 요한다. 그러나, 위상 동기 루프(13)로부터 나온 출력 클록 신호(P1)는 전원(11)의 주파수와 동기할 필요가 있고 전원(11)의 주파수 변동(frequency fluctuation)이 바로 뒤따르기 때문에, 출력 클록 신호(P1)는 종종 부정확하다. 게다가, 위상동기 루프(13)의 반 노이즈 능력이 열등하기 때문에, 이로 인해 부정확하고 불안정한 출력 클록 신호(P1)가 또한 유발된다.

이러한 상황 하에서, 상기 크로마/버스트 신호 발생기(184)를 위한 매우 정확한 클록 신호(CK)(예를 들어, National Television System Committee(NTSC) 비디오 표준(vedio standard)에 의하면, 색도 및 버스트 관리의 클록 신호(CK)는 3.579545 MHz에 상당하고 NTSC 비디오 표준에 맞추기 위해서는 ±5Hz의 에러가 허용된다)를 제공하기 위해 추가적인 타이밍 발생기(17)가 필요한 것이다. 이러한 점 때문에, 상기 휘도/동기 신호 발생기(182)와 크로마/버스트 신호 발생기(184)는 다른 클록 신호를 수용할 필요가 있고, 각각의 사양(specification)에 따른 다른 출력신호를 발생할 필요가 있으며, 이로 인해 상기의 2개의 디지털-아날로그 변환기(183),(185)가 요구되고, 따라서 이는 제조비용의 상승으로 연결된다.

상술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 센서의 노출 타임 포인트가 전원 또는 광원으로부터 발생된 주파수와 동기하는 화상 입/출력 장치로서, 센서가 화상을 취득하였을 때 발생하는 화상 깜박임 및 컬러 에러를 제거하고, 필요로 하는 디지털-아날로그 변환기의 개수를 줄이므로써 제조비용을 절감시킬 수 있는 화상 입/출력 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기한 기술적 과제의 해결을 위하여, 위상 비교기(phase comparator)와 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator)를 포함하는 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit), 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator), 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit), 및 비디오 부호기(vedio encoder)를 포함하는 화상 입/출력장치를 제공한다.

여기에서 상기 위상 비교기는 전압비교기(voltage comparator) 를 통해 아날로그신호에서 변환된 디지털 신호와 수직 동기 신호(vertical synchronous signal)를 수용하고 클록 보정 신호(clock correction signal)를 발생하기 위해 그것들의 주기(period)와 위상을 비교한다. 상기 화상 동기 신호 발생기(imge synchronous signal generator)는 클록 보정 신호를 수용하고, 수직 동기 신호를 발생하며, 클록 보정 신호에 따라 수직 동기 신호의 후속 주기(subsequent period)를 조정한다.

상기 센서 타이밍 발생기(sensor timing generator)는 수직 동기 신호를 수용하고 수직 동기 신호에 따라 센서 제어 타이밍(sensor control timing)을 발생하며, 센서는 센서 제어 타이밍을 수용하고 화상을 취득한 뒤 원 데이터(raw data)를 발생한다. 상기 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit)는 원 데이터를 수용하고 목표 화상 데이터(target image data)를 발생하기 위해 원 데이터의 화상과 컬러 처리를 진행한다. 상기 비디오 부호기(vedio encoder)는 수직 동기 신호와 목표 화상 데이터를 수용하고, 아날로그로 부호화된 화상 데이터를 발생하기 위해 수직 동기 신호와 목표 화상 데이터를 부호화한다.

본 발명의 화상 입/출력 장치(image put/input system)는 상기한 기술적 과제의 해결수단으로서 화상 동기 신호 발생기로부터 나온 수직 동기 신호의 주기를 디지털 신호에 관하여 보상하기 위한 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)를 채용한다.

따라서, 수직 동기 신호의 에러(error)는 매우 작은 범위 내로 제한되며, 수직 동기 신호는 아날로그 신호의 주파수 및 위상과 동기 된다. 수직 동기신호는 주파수 및 위상 면에서 아날로그 신호와 동기되기 때문에, 상기 센서-타이밍 발생기는 아날로그 신호와 동기되는 센서 제어 타이밍을 발생시킬 수 있으며, 센서를 위한 센서 제어 타이밍은 노출 타임 포인트(time point of exposure)를 결정하기 위해 참조(reference)로서 채용된다. 이에 따라서, 센서의 노출 타임 포인트는 아날로그 신호와 동기되며, 화상 깜박임 및 컬러 에러(color error)를 제거하기 위해 인공 광원의 주파수 및 위상과 추가로 동기 된다.

또한, 상기한 화상 입/출력 장치는 동일한 시스템 클록에 관하여 작동되므로, 상기 비디오 부호기(vedio encoder)는 휘도(luminance), 색도(chroma), 버스트(burst),및 동기화(synchronization)의 통합과 부호화가 동시에 다루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 화상 입/출력 장치는 단지 1개의 디지털-아날로그 변환기를 필요로 하므로 제조비용을 감소시킬 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 화상 입/출력 장치를 도시한 회로도이다. 본 발명에 의한 화상 입/출력 장치(30)는 전압 비교기(voltage comparator)(32), 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)(33), 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator)(34), 센서(sensor)(35), 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit)(36), 및 비디오 부호기(vedio encoder)(38)를 포함한다. 상기 화상 입/출력 장치(30)의 모든 구성요소들은 최초 시스템 클록(original system clock)에 관하여 작동됨을 주목하여야 하며, 이것은 종래의 화상 입/출력 장치와 대비되는 차이점이다. 따라서, 각각의 구성요소들에 의해 수용된 상기 시스템 클록은 도 3에 추가적으로 표기되어 있지 아니하다.

상기 전압 비교기(32)는 아날로그 신호(As)를 수용한 후 그것을 주파수와 위상이 아날로그 신호(As)의 그것과 동기되는 디지털 신호(Vs)로 변환한다. 상기 전압 비교기(32)는, 당해 기술분야에서 잘 알려진바 상세한 설명은 생략하며, 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter)일 수 있다. 또한, 상기 전압 비 교기(32)는 디지털 신호(Vs)의 질(quality)을 개선시키기 위해 디지털 필터(digital filter)와 같은 노이즈를 제거할 수 있는 회로를 추가로 포함할 수 있다. 상기 아날로그 신호(As)는 전원 및 광원과 같은 신호 원(signal source)에 의해 발생될 수 있으며, 특히 광원인 경우, 광 센서 (photo sensor)는 직접적으로 광원을 감지하여 그 발산되는 빛을 전기적 신호로 전환할 수 있다.

상기 센서/비디오 주기 보상 장치(33)는 상기 디지털 신호(Vs)를 수용하고, 수직 동기 신호(vertical synchronous signal)(VSYNC)를 발생하며, 수직 동기 신호(VSYNC)와 디지털 신호(Vs)가 동일한 주기 길이(예를 들어, 주파수 동기)를 갖도록 하기 위해 수직 동기 신호(VSYNC)의 주기를 보상한다.

도 4A를 참조하면, 상기 센서/비디오 주기 보상 장치(33)는 위상 비교기(phase comparator)(332)와 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator)(333)를 포함한다. 상기 위상 비교기(332)는 디지털 신호(Vs)와 수직 동기 신호(VSYNC)를 수용하고, 클록 보정 신호(clock correction signal)(Cc)를 발생하기 위해 그것들의 주기와 위상을 비교한다. 수직 동기 신호(VSYNC)를 발생하기 위해 사용되는 상기 화상 동기 신호 발생기(333)는 클록 보정 신호(Cc)를 수용한다. 한편, 화상 동기 신호 발생기(333)는 클록 보정 신호(Cc)에 따라 수직 동기 신호(VSYNC)의 후속 주기(subsequent period)의 길이를 조정한다.

이와 같이 디지털 신호(Vs)에 관하여 수직 동기 신호(VSYNC)의 주기를 반복적으로 조정하는 프로세스를 통해서, 수직 동기 신호(VSYNC)는 주파수 및 위상에 있어서 아날로그 신호(As)와 동기된다. 예를 들어, 수직 동기 신호(VSYNC)의 주 기가 (주파수에서 아날로그 신호(As)와 동기되는)디지털 신호(Vs)의 주기보다 50 클록(clock) 지연된다고 가정할 때, 상기 위상 비교기(332)는 그것들을 비교한 뒤 클록 보정 신호(Cc)를 발생할 것이고 상기 화상 동기 신호 발생기(333)로 하여금 수직 동기 신호(VSYNC)의 후속 주기의 길이를 50 클록 단축시키도록 할 것이다. 이로 인해, 수직 동기 신호(VSYNC)는 주파수와 위상에 있어서 아날로그 신호(As)와 동기된다.

또한, 상기 센서/비디오 주기 보상 장치(33)는 디지털 신호(Vs)의 위상을 조정하는 위상 조정 장치(phase adjusting unit)를 추가로 포함할 수 있다. 도 4B를 참조하면, 상기 위상 조정 장치(331)는 디지털 신호(Vs)를 수용하고 디지털 신호(Vs)의 주기에 관하여 설정된 타임 포인트(time point)까지 디지털 신호(Vs)의 위상을 지연시킨다. 확실히, 디지털 신호(Vs)의 위상 지연 값(phase delay value)은 펌웨어(firmware), 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware), 및

이들의 조합(combination)에 의해 설정될 수 있다.

화상 입력에 관한 작동(operation)은 다음과 같이 설명된다.

상기 센서-타이밍 발생기(sensor-timing generator)(34)는 수직 동기 신호(VSYNC)를 수용하고, 수직 동기 신호(VSYNC)에 따라 센서(35)를 위한 센서 제어 타이밍(sensor control timing)(S)을 발생한다. 상기 센서(35)는 센서 제어 타이밍(S)를 수용하고 화상을 취득한 뒤 원 화상 데이터(raw image data)(Sr)를 발생한다. 상기 화상/컬러 처리 장치(36)는 원 화상 데이터(Sr)를 수용한 뒤 개선된 화상 품질을 갖는 목표 화상 데이터(target image data)(T)를 발생하기 위해 원 화상 데이터(Sr)의 화상 및 컬러의 처리를 행한다. 수직 동기 신호(VSYNC)가 주파수 및 위상에 있어서 아날로그 신호(As)와 동기되기 때문에, 상기 센서 타이밍 발생기(34)는 아날로그 신호(As)와 동기된 센서 제어 타이밍(S)을 발생할 수 있으며, 센서를 위한 센서 제어 타이밍(S)은 노출 타임 포인트(time point of exposure)를 결정하기 위한 참조(reference)로서 사용된다. 따라서, 센서 (35)의 노출 타임 포인트는 아날로그 신호(As)와 동기되고, 화상 깜박임과 컬러 에러를 제거하기 위해 아날로그 신호(As)에 의해 출력된(driven) 인공 광원의 주파수 및 위상과 추가로 동기된다.

화상 출력에 관한 작동(operation)은 다음과 같이 설명된다.

상기 비디오 부호기(vedio encoder)(38)는 수직 동기 신호(VSYNC)와 목표 화상 데이터(T)를 수용하고, 아날로그로 부호화된 화상 데이터(O)를 발생하기 위해 수직 동기 신호(VSYNC)와 목표 화상 데이터(T)를 부호화한다.

도 5를 참조하면, 비디오 부호기(38)는 비디오 타이밍 발생기(vedio timing generator)(381), 휘도/크로마/버스트/동기 신호 발생기 (luminance/chroma/burst/synchronous signal generator)(382), 및 디지털-아날로그 변환기(digital to analog converter)(383)를 포함한다. 상기 비디오 타이밍 발생기(381)는 수직 동기 신호(VSYNC)를 수용하고 수직 동기 신호(VSYNC)에 따라 비디오 타이밍(Cv)을 발생한다.

상기 휘도/크로마/버스트/동기 신호 발생기(382)는 비디오 타이밍(Cv)과 목표 화상 데이터(T)를 수용하고 휘도, 색도, 버스트, 및 화상 동기화를 위한 통합(integration)과 부호화(encoding)를 처리한 다음, 디지털 부호화된 화상 데이터(Od)를 출력한다. 상기 디지털-아날로그 변환기(383)는 디지털 부호화된 화상 데이터(Od)를 수용하고 아날로그 부호화된 데이터(O)로 변환한다.

본 발명에 따른 화상 입/출력 장치(30)의 모든 구성요소는 최초 시스템 클록(original system clock)에 관하여 작동하므로, 비디오 부호기(38)를 위한 2개의 다른 클록을 제공하기 위해 부가적으로 위상동기 루프(13)와 타이밍 발생기(17)가 요구되는 종래 기술과는 차이점이 있다. 따라서, 본 발명에서는, 상당히 작은 주파수 에러를 요구하는 색도 및 버스트의 관리(도 2에서 도시된 크로마/버스트 신호 발생기(184)에 의해 수행됨)에 휘도 및 동기화의 관리 (도 2에서 도시된 휘도/동기 신호 발생기(182)에 의해 수행됨)에서 사용되는 것과 동일한 시스템 클록을 채용할 수 있다. 따라서, 정밀한 시스템 클록 신호(CK)를 제공하기 위한 클록 발생기(17)(도 1에서 도시)가 생략가능하고, 추가적으로 디지털-아날로그 변환기(185)(도 2에서 도시)의 생략이 가능하다. 그러므로, 색도, 버스트, 휘도, 및 동기화의 관리는 1개의 휘도/크로마/버스트/동기 신호 발생기(382)에 의해서 통합되고 수행되며, 그 후 비디오 부호기(38)가 디지털-아날로그 변환을 수행하기 위해서 오직 1개의 디지털-아날로그 변환기(383)만이 필요하게 되므로, 결과적으로 화상 입/출력 장치(30)의 제조비용을 절감하게 된다.

본 발명에 의한 화상 입/출력 장치(30)는 디지털 신호(주파수에 있어서 아날로그 신호(As)와 동기하는)에 관하여 화상 동기 신호 발생기(333)로부터 나온 수직 동기 신호(VSYNC)의 주기를 보상하기 위해 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)(33)를 채용한다는 것이 종래 기술과의 차이점이다. 따라서, 수직 동기 신호(VSYNC)의 에러는 매우 작은 범위로 제한되고, 화상 입/출력 장치 내에 있는 센서(35)의 노출 타임 포인트(exposure time point)가 아날로그 신호(As)의 주파수와 동기되도록 하기 위해 수직 동기 신호(VSYNC)는 아날로그 신호(As)의 주파수와 동기된다. 이로 인해 센서(35)가 화상을 취득할때 발생하는 화상 깜박임(image flicker)과 컬러 시프트(color shift)가 제거된다.

또한, 본 발명의 화상 입/출력 장치(30)는 클록 신호로써 동일한 시스템 클록(system clock)을 직접적으로 채용하기 때문에, 상기 비디오 부호기(38)는 동일 클록에 휘도, 색도, 버스트, 및 동기화의 통합과 부호화를 처리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 화상 입/출력 장치(30)는 단지 1개의 디지털-아날로그 변환기만이 필요하므로 제조비용의 절감이 가능하게 된다.

도 6A는 본 발명의 다른 구현을 도시하는 것으로서, 여기에서 화상 입력 장치(image input system)(30')는 수직 동기 신호(VSYNC)가 아날로그 신호(As)의 주파수와 동기하는 효과와 화상 깜박임 및 컬러 에러를 제거하는 효과를 달성하기 위해 독립적으로 사용된다. 도 6A에 도시된 상기 화상 입력 장치(30')는 전압 비교 기(32), 센서/비디오 주기 보상 장치(33), 센서 타이밍 발생기(34), 및 센서(35)를 포함한다. 확실히, 상기 화상 입력 장치(30')는 도 6B에 도시된 바와 같이 화상/컬러 처리 장치(36)를 추가로 포함한다. 화상 입력 장치(30')에 의해 출력된 원 화상 데이터(Sr) 또는 목표 화상 데이터(T)는 어떠한 종류의 저장 매체나 트랜스포트 인터페이스(transport interface)에도 입력될 수 있다.

본 발명에 의한 화상 입/출력 장치는 수직 동기 신호의 에러를 매우 작은 범위로 제한하고, 화상 입/출력 장치 내에 있는 센서의 노출 타임 포인트(exposure time point)가 아날로그 신호의 주파수와 동기되도록 하기 위해 화상 동기 신호 발생기로부터 나온 수직 동기 신호의 주기를 보상하는 센서/비디오 주기 보상 장치(sensor/vedio period compensation unit)를 채용하며, 이로 인해 센서가 화상을 취득할때 발생하는 화상 깜박임(image flicker)과 컬러 시프트(color shift)가 제거되는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 화상 입/출력 장치는 클록 신호로써 동일한 시스템 클록(system clock)을 직접적으로 채용하여 비디오 부호기가 동일 클록에 휘도, 색도, 버스트, 및 동기화의 통합과 부호화를 처리할 수 있으므로, 단지 1개의 디지털-아날로그 변환기만이 필요하게 되어 제조비용 절감 효과를 제공한다.

본 발명이 실시예와 최적의 구현예를 사용하여 설명되었으나, 이로 인해 본 발명이 상술된 구현에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 발명의 다양한 수정 및 변경이 가능함은 당업자에게는 자명한 것이다. 따라서, 이하 첨부된 청구범위는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하는 것으로 넓게 해석되어져야한다.

Claims

아날로그-디지털 변환(analog to digital conversion)을 통해서 아날로그 신호(analog signal)로부터 변환된 디지털 신호(digital signal)와 수직 동기 신호(vertical synchronous signal)를 수용하고, 클록 보정 신호(clock correction signal)를 발생하기 위해 그들의 주기와 위상을 비교하는 위상 비교기(phase comparator);

클록 보정 신호를 수용하고, 수직 동기 신호를 발생하며, 클록 보정 신호에 따라 수직 동기 신호의 후속 주기를 조정하는 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator);

수직 동기 신호를 수용하고, 수직 동기 신호에 따라 센서 제어 타이밍(sensor control timing)을 발생하는 센서 타이밍 발생기(sensor timing generator);

센서 제어 타이밍을 수용하고, 화상을 취득한 후 원 화상 데이터(raw image data)를 발생하는 센서(sensor);

원 화상 데이터를 수용하고, 목표 화상 데이터(target image data)를 발생하기 위해 원 화상 데이터의 화상 및 컬러를 처리하는 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit);및

수직 동기 신호와 목표 화상 데이터를 수용하고, 아날로그 부호화된 화상 데이터를 발생하기 위해 수직 동기 신호와 목표 화상 데이터를 부호화하는 비디오 부 호기(vedio encoder);를 포함하는 화상 입/출력 장치.
제 1항에 있어서, 디지털 신호를 수용하고, 디지털 신호의 위상을 지연시키는 위상 조정 장치(phase adjusting unit)를 추가로 포함하는 화상 입/출력 장치.
제 1항에 있어서, 상기 화상/컬러 처리 장치(imge/color processing unit)는 원 화상 데이터의 화상 및 컬러를 추가로 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 입/출력 장치.
제 1항에 있어서, 상기 아날로그 신호(analog signal)는 전원(power source) 및 광원(light source)으로부터 발생된 것임을 특징으로 하는 화상 입/출력 장치.
제 1항에 있어서, 아날로그 신호를 수용하고, 그 아날로그 신호를 주파수와 위상에 있어 아날로그 신호와 동기되는 디지털 신호로 변환하는 전압 비교기(voltage comparator)를 추가로 포함하는 화상 입/출력 장치.
제 1항에 있어서, 상기 비디오 부호기(vedio rncoder)는

수직 동기 신호를 수용하고, 수직 동기 신호에 따라 비디오 타이밍(vedio timing)을 발생하는 비디오 타이밍 발생기(vedio timing generator);

비디오 타이밍과 목표 화상 데이터를 수용하고, 비디오 타이밍과 목표 화상 데이터의 휘도(luminance), 색도(chroma), 버스트(burst),및 화상 동기화(synchronization)의 통합 및 부호화를 처리하며, 디지털 부호화된 화상 데이터를 출력하는 휘도/크로마/버스트/동기 신호 발생기 (luminance/chroma/burst/synchro

nous signal generator);및

디지털 부호화된 화상 데이터를 수용하고 이를 아날로그 부호화된 화상 데이터로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(digital to analog converter);를 포함하는 화상 입/출력 장치.
아날로그-디지털 변환(analog to digital conversion)을 통해서 아날로그 신호(analog signal)로부터 변환된 디지털 신호(digital signal)와 수직 동기 신호(vertical synchronous signal)를 수용하고, 클록 보정 신호(clock correction signal)를 발생하기 위해 그들의 주기와 위상을 비교하는 위상 비교기(phase comparator);

클록 보정 신호를 수용하고, 수직 동기 신호를 발생하며, 클록 보정 신호에 따라 수직 동기 신호의 후속 주기를 조정하는 화상 동기 신호 발생기(image synchronous signal generator);

수직 동기 신호를 수용하고, 수직 동기 신호에 따라 센서 제어 타이밍(sensor control timing)을 발생하는 센서 타이밍 발생기(sensor timing generator);

센서 제어 타이밍을 수용하고, 화상을 취득한 후 원 화상 데이터(raw image data)를 발생하는 센서(sensor);를 포함하는 화상 입력 장치(image input system).
제 7항에 있어서, 디지털 신호를 수용하고 디지털 신호를 지연시키는 위상 조정 장치(phase adjusting unit)를 추가로 포함하는 화상 입력 장치.
제 7항에 있어서, 원 화상 데이터(raw image data)를 수용하고, 목표 화상 데이터(target image data)를 발생하기 위해 원 화상 데이터의 화상 및 컬러를 처리하는 화상/컬러 처리 장치(image/color processing unit)를 추가로 포함하는 화상 입력 장치.
제 7항에 있어서, 상기 아날로그 신호(analog signal)는 전원(power source) 및 광원(light source)으로부터 발생된 것임을 특징으로 하는 화상 입력 장치.
제 7항에 있어서, 아날로그 신호를 수용하고, 그 아날로그 신호를 주파수와 위상에 있어 아날로그 신호와 동기되는 디지털 신호로 변환하는 전압 비교기(voltage comparator)를 추가로 포함하는 화상 입력 장치.