KR101537965B1 - Photographing system having a image sensor - Google Patents

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KR101537965B1
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김태우
최희석
최철경
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(주) 픽셀플러스
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Abstract

The present invention relates to a photographing system having an image sensor capable of transmitting and receiving an image signal and Up-the-Coax (UTC) data in both directions using one cable, of reducing the cost of a camera module since a filter module is unnecessary, and of contributing to a simplification of a board design. The present invention includes: a sensor module including the image sensor, and transmitting and receiving the image signal; and an amp module for amplifying the image signal received from the sensor module, bypassing the image signal in a section where certain data is loaded in the image signal, and transmitting the image signal to the sensor module.

Description

이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템{PHOTOGRAPHING SYSTEM HAVING A IMAGE SENSOR}[0001] PHOTOGRAPHING SYSTEM HAVING A IMAGE SENSOR [0002]

본 발명은 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템에 관한 것으로서, 특히, 외부의 광학 영상신호를 전기 영상신호로 변환하는 이미지 센서에 관한 기술이다.The present invention relates to an imaging system including an image sensor, and more particularly, to an image sensor for converting an external optical image signal into an electrical image signal.

일반적으로 이미지 센서는 외부의 광학 영상신호를 전기 영상신호로 변환하는 장치이다. 특히, CMOS 이미지 센서는 CMOS 제조 기술을 이용하여 제작된 이미지 센서이다. CMOS 이미지 센서에서 각 픽셀(Pixel)은 피사체의 대응 부분에서 복사되는 빛 신호를 포토다이오드를 이용하여 전자로 바꾼 후에 저장하고, 축적된 전자의 수에 비례하여 나타나는 전하량을 전압 신호로 바꾸어서 출력하는 방식을 사용한다. Generally, an image sensor is an apparatus that converts an external optical image signal into an electric image signal. In particular, a CMOS image sensor is an image sensor manufactured using CMOS manufacturing technology. In a CMOS image sensor, each pixel stores a light signal that is copied at a corresponding portion of the subject by using a photodiode, stores the charge, and converts the amount of charge, which is proportional to the number of accumulated electrons, Lt; / RTI >

이미지 센서는 크게 상보형-모스(CMOS) 기술을 사용하는 CMOS 이미지 센서와 전하결합소자(CCD;Charge Coupled Device) 기술을 사용하는 CCD 이미지 센서로 나뉘고 이들은 모두 반도체 기술을 이용하여 제작한다. Image sensors are divided into a CMOS image sensor using complementary-MOS (CMOS) technology and a CCD image sensor using charge coupled device (CCD) technology, all of which are manufactured using semiconductor technology.

이러한 CMOS 이미지 센서는 다양한 전자제품들, 예컨대, 모바일 폰(Mobile Phone), PC(Personal Computer)용 카메라(Camera), 비디오 카메라, 및 디지털 카메라 등에서 광범위하게 사용되고 있는 디바이스(Device) 이다. Such a CMOS image sensor is a device widely used in various electronic products such as a mobile phone, a camera for a PC (Personal Computer), a video camera, a digital camera, and the like.

CMOS 이미지 센서는 기존에 이미지 센서로 사용되던 CCD에 비해 구동방식이 간편하며, 신호 처리 회로(Signal Processing Circuit)를 한 칩에 집적할 수 있어서 SoC(System On Chip)가 가능하므로 모듈의 소형화를 가능하게 한다. 또한, 기존에 셋-업(Set-up) 된 CMOS 기술을 호환성 있게 사용할 수 있으므로 제조 단가를 낮출 수 있는 등 많은 장점이 있기 때문에 그 수요가 날로 급증하고 있는 상황이다. The CMOS image sensor is easier to drive than the CCD that was used as an image sensor and can integrate a signal processing circuit on a single chip, thus enabling a system on chip (SoC), which enables miniaturization of the module. . In addition, since there is a lot of advantages such as the fact that the set-up CMOS technology can be used in compatibility with the conventional technology, the demand for the CMOS technology is rapidly increasing.

통상적으로 디지털 카메라, 캠코더 및 카메라 기능이 구현된 휴대용 단말기 등과 같이 이미지 센서를 포함하는 촬영 장치는 렌즈를 통하여 들어오는 영상을 이미지 센서로 촬상하여 영상 신호를 획득한다. 그리고, 그 영상 신호를 디지털 영상 데이터로 변환하여 액정 화면에 프리뷰(preview) 화면으로 표시한다. 프리뷰 영상이 표시된 상태에서 사용자가 셔터 키(shutter key)를 누르면 영상 데이터는 영상 압축되어 사진 데이터로 저장된다.2. Description of the Related Art A photographing apparatus including an image sensor, such as a digital camera, a camcorder, and a portable terminal having a camera function, captures an image coming through a lens with an image sensor to acquire a video signal. Then, the video signal is converted into digital video data and displayed on a liquid crystal screen as a preview screen. When the user presses the shutter key while the preview image is displayed, the image data is compressed and stored as image data.

도 1은 종래의 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템에 관한 구성도이다.1 is a configuration diagram of a photographing system including a conventional image sensor.

종래의 촬영 시스템은 센서모듈(10), 앰프모듈(20) 및 필터모듈(30)을 포함한다. 여기서, 센서모듈(10)은 이미지 센서(11)를 포함한다. The conventional photographing system includes the sensor module 10, the amplifier module 20, and the filter module 30. Here, the sensor module 10 includes the image sensor 11.

센서모듈(10)은 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 입력받으며 이미지 데이터를 앰프모듈(10)에 출력한다. 여기서, 이미지 데이터는 CVBS(Composite Video Baseband Signal, 이하, "영상신호"라 지칭함)일 수 있다. The sensor module 10 receives up-the-coax (UTC) data and outputs image data to the amplifier module 10. Here, the image data may be a CVBS (Composite Video Baseband Signal, hereinafter referred to as "video signal").

그리고, 앰프모듈(20)은 입력된 영상신호 CVBS를 증폭하여 필터모듈(30)에 출력한다. 또한, 필터모듈(30)은 증폭된 영상신호 CVBS를 필터링하여 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 이미지 센서(11)에 출력한다. 즉, 필터모듈(30)은 영상신호 CVBS에서 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 분리하여 센서모듈(10)에 출력한다. The amplifier module 20 amplifies the input video signal CVBS and outputs the amplified video signal CVBS to the filter module 30. Further, the filter module 30 filters the amplified image signal CVBS and outputs UTC (Up-the-Coax) data to the image sensor 11. That is, the filter module 30 separates UTC (Up-the-Coax) data from the video signal CVBS and outputs the data to the sensor module 10.

종래의 아날로그 CCTV(Closed-Circuit television) 시스템에서는 원거리 영상을 전송하기 위해 앰프모듈(20)이 필요하다. 앰프모듈(20)을 사용하지 않는 경우 비디오 신호의 레벨 감소로 인해 비정상적인 영상이 전송된다. 그리고, 종래의 아날로그 카메라는 센서모듈(10)에서 동축 케이블을 사용하여 영상신호 CVBS를 생성하여 출력한다. In a conventional analog CCTV (Closed-Circuit Television) system, an amplifier module 20 is required to transmit a long-distance image. When the amplifier module 20 is not used, an abnormal image is transmitted due to a decrease in the level of the video signal. In the conventional analog camera, the sensor module 10 generates and outputs the video signal CVBS using the coaxial cable.

그런데, 종래의 아날로그 카메라는 단방향만 지원하여 신호를 송수신한다. 즉, 센서모듈(10)로부터 생성된 영상신호 CVBS가 동축 케이블을 통해 앰프모듈(20)로 출력되고, 센서모듈(10)은 필터모듈(30)로부터 다른 동축 케이블을 이용하여 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 입력받는다. 앰프모듈(20)은 단방향 증폭 특성을 가지므로 동축 케이블을 통해 영상신호 CVBS를 입력받을 수만 있다. However, the conventional analog camera supports only one direction and transmits and receives signals. That is, the video signal CVBS generated from the sensor module 10 is output to the amplifier module 20 through the coaxial cable, and the sensor module 10 receives the UTC -Coax) data. Since the amplifier module 20 has a unidirectional amplification characteristic, it can receive the video signal CVBS through the coaxial cable.

이에 따라, 종래의 아날로그 카메라는 이미지 센서(11)가 한 개의 케이블을 통해 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 입력받을 수 없다. 그리고, 이미지 센서(11)로 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 전송하기 위해서는 필터모듈(30)이 필요하다. Accordingly, in the conventional analog camera, the image sensor 11 can not receive up-the-coax (UTC) data through a single cable. In order to transmit UTC (Up-the-Coax) data to the image sensor 11, a filter module 30 is required.

또한, 원거리에서 센서모듈(10)을 제어하기 위해 사용하는 데이터는 영상신호 CVBS의 역방향을 통해 입력될 수밖에 없다. 이에 따라, 영상신호 CVBS를 전송하기 위한 선로 외에 다른 경로의 선로를 설치해야만 센서모듈(10)이 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 입력받을 수 있다. 즉, 센서모듈(10)은 제 2전송선로인 필터모듈(30)을 통해 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 입력받는다. In addition, the data used for controlling the sensor module 10 at a long distance can only be input through the reverse direction of the video signal CVBS. Accordingly, the sensor module 10 can receive UTC (Up-the-Coax) data only when a line other than the line for transmitting the video signal CVBS is installed. That is, the sensor module 10 receives up-the-coax (UTC) data through the filter module 30, which is the second transmission line.

이를 위해, 촬영 시스템에 필터모듈(30)을 별도로 구현하는 경우 시스템의 부피가 커지고 촬영 시스템의 구현비용이 증가하게 된다. 뿐만 아니라, 개별적인 칩 및 각각의 칩 간을 연결하기 위한 여러 가지 회선 증가로 인하여 카메라 모듈을 간편하게 구현할 수 없다. For this purpose, when the filter module 30 is separately implemented in the photographing system, the volume of the system becomes large and the implementation cost of the photographing system increases. In addition, the camera module can not be implemented simply because of an increase in the number of lines for connecting individual chips and respective chips.

본 발명은 촬영 시스템에서 한 개의 케이블을 이용하여 영상신호와 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 양방향으로 송수신할 수 있으며 필터모듈이 불필요해 카메라 모듈의 원가를 절감하고 보드 설계의 간편화에 기여할 수 있도록 하는 특징이 있다. The present invention can bidirectionally transmit and receive a video signal and up-the-coax (UTC) data by using a single cable in a photographing system. Since a filter module is unnecessary, the cost of a camera module can be reduced, .

본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템은, 이미지 센서를 포함하며 영상신호를 송수신하는 센서모듈; 및 센서모듈로부터 수신된 영상신호를 증폭하거나, 영상신호에 특정 데이터가 실리는 구간 동안 영상신호를 바이패스시켜 센서모듈에 송신하는 앰프모듈을 포함하고, 이미지 센서는 영상신호에서 특정 데이터가 입력되는 동기 구간에 대한 정보를 저장하는 레지스터; 및 레지스터에 저장된 정보에 대응하여 앰프모듈의 증폭 및 바이패스 동작을 선택적으로 제어하기 위한 선택신호를 생성하는 증폭기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An imaging system including an image sensor according to an embodiment of the present invention includes a sensor module including an image sensor and transmitting and receiving an image signal; And an amplifier module for amplifying a video signal received from the sensor module or for bypassing a video signal during a period in which specific data is stored in the video signal and transmitting the video signal to the sensor module. A register for storing information on a synchronization interval; And an amplifier control unit for generating a selection signal for selectively controlling amplification and bypass operation of the amplifier module corresponding to information stored in the register.

본 발명은 한 개의 케이블을 이용하여 영상신호와 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 양방향으로 송수신할 수 있으며 필터모듈이 불필요해 카메라 모듈의 원가를 절감하고 보드 설계의 간편화에 기여할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. The present invention can bidirectionally transmit and receive a video signal and up-the-coax (UTC) data by using one cable, eliminates the need for a filter module, thereby reducing the cost of a camera module and contributing to simplification of board design Lt; / RTI >

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions, and substitutions may be made to the invention by way of example, without departing from the spirit and scope of the appended claims. As shown in Fig.

도 1은 종래의 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템에 관한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템에 관한 구성도.
도 3은 도 2의 앰프모듈에 관한 상세 구성도.
도 4는 도 2의 이미지 센서에 따른 상세 구성도.
도 5는 도 4의 증폭기 제어부에 관한 동작을 설명하기 위한 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a photographing system including a conventional image sensor. FIG.
2 is a block diagram of a photographing system including an image sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed configuration diagram of the amplifier module of FIG. 2;
4 is a detailed configuration diagram according to the image sensor of FIG. 2;
5 is a view for explaining an operation of the amplifier control unit of FIG. 4;

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템에 관한 구성도이다.2 is a configuration diagram of a photographing system including an image sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 촬영 시스템은 센서모듈(100), 앰프모듈(200)을 포함한다. 여기서, 센서모듈(100)은 이미지 센서(210)를 포함한다.The photographing system according to the embodiment of the present invention includes a sensor module 100 and an amplifier module 200. Here, the sensor module 100 includes an image sensor 210.

센서모듈(100)은 앰프모듈(200)과 이미지 데이터를 송수신한다. 여기서, 이미지 데이터는 CVBS(Composite Video Baseband Signal, 이하, "영상신호"라 지칭함)일 수 있다. The sensor module 100 transmits and receives image data to and from the amplifier module 200. Here, the image data may be a CVBS (Composite Video Baseband Signal, hereinafter referred to as "video signal").

그리고, 앰프모듈(200)은 입력된 영상신호 CVBS를 증폭하여 출력한다. 아날로그 CCTV(Closed-Circuit television) 시스템에서는 원거리 영상을 전송하기 위해 앰프모듈(200)이 필요하다. The amplifier module 200 amplifies and outputs the input video signal CVBS. In an analog CCTV (Closed-Circuit Television) system, an amplifier module 200 is required to transmit a long-distance image.

앰프모듈(200)을 사용하지 않는 경우 비디오 신호의 레벨 감소로 인해 비정상적인 영상이 전송된다. 즉, 앰프모듈(200)을 사용하지 않으면 칼라 왜곡, 화면 밝기 왜곡, 동기 깨어짐 현상 등이 비디오 신호에 나타난다. When the amplifier module 200 is not used, an abnormal image is transmitted due to a decrease in the level of the video signal. That is, when the amplifier module 200 is not used, color distortion, screen brightness distortion, synchronous breakdown, etc. appear in the video signal.

또한, 본 발명의 실시예에서는 앰프모듈(200)의 증폭기를 사용하지 않고 앰프모듈(200)의 바이패스 경로를 통해 영상신호 CVBS를 바이패스 시킬 수도 있다. 즉, 앰프모듈(200)의 선택신호 SEL에 대응하여 입력된 영상신호 CVBS를 증폭하여 출력하거나 증폭하지 않고 바이패스 하여 출력할 수 있다. Also, in the embodiment of the present invention, the video signal CVBS may be bypassed through the bypass path of the amplifier module 200 without using the amplifier of the amplifier module 200. That is, the input video signal CVBS corresponding to the selection signal SEL of the amplifier module 200 can be amplified and output without being amplified, and can be bypassed and output.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 아날로그 카메라는 센서모듈(100)에서 하나의 동축 케이블을 사용하여 영상신호 CVBS를 송수신한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 촬영 시스템은 양방향을 지원하여 센서모듈(100)과 앰프모듈(200)이 하나의 동축 케이블을 이용하여 영상신호 CVBS를 송수신한다. In the analog camera according to the embodiment of the present invention, the sensor module 100 transmits and receives the video signal CVBS using one coaxial cable. That is, the imaging system according to the embodiment of the present invention supports bi-directional, so that the sensor module 100 and the amplifier module 200 transmit and receive the video signal CVBS using one coaxial cable.

이에 따라, 본 발명의 실시예는 하나의 센서모듈(100)과 앰프모듈(200) 사이에서 하나의 동축 케이블을 통해 영상신호 CVBS를 송수신하므로 별도의 추가적인 케이블과 필터모듈이 불필요하다. 이러한 경우 CCTV(Closed-Circuit television) 카메라 시스템의 제작시에 원가가 절감될 수 있다. Accordingly, since the image signal CVBS is transmitted / received through one coaxial cable between one sensor module 100 and the amplifier module 200, an additional cable and a filter module are unnecessary. In this case, cost can be reduced in the production of a closed-circuit television (CCTV) camera system.

또한, 이미지 센서(210)는 씨씨디(Charged Coupled Device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor:CMOS) 이미지 센서 등을 이용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 이미지 센서(210)가 씨모스 이미지 센서로 이루어지는 것을 일 예로 설명한다. In addition, the image sensor 210 may use a CCD (Charge Coupled Device) image sensor and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. In the embodiment of the present invention, A CMOS image sensor will be described as an example.

도 3은 도 2의 앰프모듈(200)에 관한 상세 구성도이다. 3 is a detailed configuration diagram of the amplifier module 200 of FIG.

앰프모듈(200)은 증폭기(210)와 선택부(220)를 포함한다. 여기서, 선택부(220)는 선택신호 SEL에 따라 2 개의 신호 중 어느 하나를 선택하는 스위칭 수단을 포함할 수 있다. 즉, 선택부(220)는 선택신호 SEL에 따라 증폭기(210)의 증폭경로 및 바이패스 경로 중 어느 하나를 선택할 수 있다. The amplifier module 200 includes an amplifier 210 and a selector 220. Here, the selection unit 220 may include switching means for selecting any one of the two signals according to the selection signal SEL. That is, the selector 220 can select either the amplification path or the bypass path of the amplifier 210 according to the selection signal SEL.

본 발명의 실시예에서는 선택부(220)가 스위칭 수단으로 이루어진 것을 그 일예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 선택부(220)가 스위칭 수단 이외에 멀티플렉서 또는 기타의 선택 수단으로 이루어질 수도 있다. Although the selecting unit 220 is described as an example of the switching unit in the exemplary embodiment of the present invention, the selecting unit 220 may be implemented by a multiplexer or other selection unit in addition to the switching unit .

여기서, 증폭기(210)는 센서모듈(100)로부터 수신된 영상신호 CVBS를 증폭하여 선택부(220)로 출력한다. 즉, 증폭기(210)는 영상신호 CVBS를 원거리로 전송하기 위해 영상신호 CVBS가 토글링되는 라이징 펄스 및 폴링 펄스를 증폭한다. Here, the amplifier 210 amplifies the image signal CVBS received from the sensor module 100, and outputs the amplified image signal CVBS to the selector 220. That is, the amplifier 210 amplifies a rising pulse and a polling pulse to which the video signal CVBS is toggled to transmit the video signal CVBS at a long distance.

그리고, 선택부(220)는 선택신호 SEL의 상태에 따라 증폭기(210)에서 증폭된 영상신호 CVBS를 선택하거나 센서모듈(100)에서 수신된 영상신호 CVBS를 바로 선택할 수 있다. The selection unit 220 can select the video signal CVBS amplified by the amplifier 210 or directly select the video signal CVBS received from the sensor module 100 according to the state of the selection signal SEL.

예를 들어, 선택신호 SEL가 로우 레벨인 경우 증폭기(210)에서 증폭된 영상신호 CVBS를 선택하여 출력한다. 반면에, 선택신호 SEL가 하이 레벨인 경우 바이패스 경로를 통해 영상신호 CVBS를 바이패스시켜 출력한다. 즉, 선택신호 SEL가 하이 레벨인 경우 영상신호 CVBS에 삽입된 UTC(Up-the-Coax)를 바이패스 경로를 통해 센서모듈(100)에서 수신한다. For example, when the selection signal SEL is at a low level, the amplifier 210 selects and outputs the amplified video signal CVBS. On the other hand, when the selection signal SEL is at the high level, the video signal CVBS is bypassed and output via the bypass path. That is, when the selection signal SEL is high level, the sensor module 100 receives UTC (Up-the-Coax) inserted in the video signal CVBS through the bypass path.

또한, 본 발명의 실시예에서는 선택신호 SEL가 로우 레벨인 경우 증폭 경로를 선택하고, 선택신호 SEL가 하이 레벨인 경우 바이패스 경로를 선택하는 것을 일 예로 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 선택신호 SEL의 위상은 반대로 또는 기타 다른 위상으로 충분히 변경될 수 있다. In the embodiment of the present invention, the amplification path is selected when the selection signal SEL is low level, and the bypass path is selected when the selection signal SEL is high level. However, the present invention is not limited to this, and the phase of the selection signal SEL may be changed to the opposite or other phase sufficiently.

영상신호 CVBS는 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 포함할 수 있다. 센서모듈(100)은 선택신호 SEL가 하이 레벨인 바이패스 구간에서 영상신호 CVBS에 실린 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 감지하게 된다. The video signal CVBS may include up-the-coax (UTC) data. The sensor module 100 senses UTC (Up-the-Coax) data in the video signal CVBS in the bypass period in which the selection signal SEL is at the high level.

이때, 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 입력되는 동기 구간은 정해져 있다. 이에 따라, 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 입력되는 동기 구간에 맞춰 영상신호 CVBS가 입출력되는 방향을 바꿀 수 있다. At this time, a synchronization interval in which UTC (Up-the-Coax) data is input to the video signal CVBS is determined. Accordingly, the direction in which the video signal CVBS is input / output can be changed in accordance with the synchronization period in which the UTC (Up-the-Coax) data is input to the video signal CVBS.

즉, 선택신호 SEL가 로우 레벨인 경우 앰프모듈(200)은 센서모듈(100)로부터 출력되는 영상신호 CVBS를 증폭한다. 그리고, UTC(Up-the-Coax) 데이터가 영상신호 CVBS에 실리는 동기 구간에서는 선택신호 SEL가 하이 레벨이 된다. 이에 따라, 선택신호 SEL가 하이 레벨인 경우 앰프모듈(200)은 영상신호 CVBS를 입력받아 바이패스 시킨 후 센서모듈(100)에 출력한다. That is, when the selection signal SEL is at the low level, the amplifier module 200 amplifies the video signal CVBS output from the sensor module 100. Then, the selection signal SEL is at the high level in the synchronization period in which UTC (Up-the-Coax) data is placed in the video signal CVBS. Accordingly, when the selection signal SEL is at a high level, the amplifier module 200 receives and bypasses the video signal CVBS, and outputs the bypassed signal to the sensor module 100.

도 4는 도 2의 이미지 센서(210)에 관한 상세 구성도이다. 4 is a detailed configuration diagram of the image sensor 210 of FIG.

이미지 센서(210)는 픽셀 어레이(211), 영상신호 처리부(ISP; Image Signal Processor, 212), OSD(On Screen Display, 온 스크린 디스플레이) 제어부(213), 영상 제어부(214), 레지스터(215), 증폭기 제어부(216), 엔코더(217), 디지털 아날로그 변환부(Digital Analog Converter; 218) 및 디코더(219)를 포함한다.The image sensor 210 includes a pixel array 211, an image signal processor (ISP) 212, an on screen display (OSD) controller 213, an image controller 214, a register 215, An amplifier control unit 216, an encoder 217, a digital analog converter 218, and a decoder 219.

픽셀 어레이(211)는 렌즈를 통해 피사체를 촬영하여 비디오 영상 신호를 입력받고 전기적 신호로 변환한다. 그리고, 픽셀 어레이(211)는 입력된 영상 신호를 영상신호 처리부(212)에 출력한다. The pixel array 211 photographs a subject through a lens, receives a video image signal, and converts it into an electrical signal. The pixel array 211 outputs the input video signal to the video signal processing unit 212.

즉, 픽셀 어레이(211)는 빛을 전기적 신호로 변환하여 디지털 영상 데이터를 생성하고, 이를 영상신호 처리부(212)에 출력한다. 이러한 픽셀 어레이(211)는 렌즈에 의해 수광 된 영상에 대한 광학적 신호를 영상 처리에 필요한 전기적 원시 영상신호로 변환한다. That is, the pixel array 211 converts light into electric signals to generate digital image data, and outputs the digital image data to the image signal processing unit 212. The pixel array 211 converts an optical signal for an image received by the lens into an electric original image signal necessary for image processing.

영상신호 처리부(212)는 픽셀 어레이(211)로부터 인가되는 디지털 영상 데이터를 신호 처리하여 영상 제어부(214)에 출력한다. 그리고, OSD 제어부(213)는 온 스크린 디스플레이 정보를 디지털 영상 데이터에 적용하여 영상신호 처리부(212)로 출력한다.The image signal processing unit 212 processes the digital image data applied from the pixel array 211 and outputs the signal to the image control unit 214. The OSD control unit 213 applies the on-screen display information to the digital image data and outputs the digital image data to the image signal processing unit 212.

영상신호 처리부(212)는 픽셀 어레이(211)로부터 인가된 디지털 영상 데이터를 보정 하여 깨끗한 화질의 영상 데이터로 변환한다. 여기서, 영상신호 처리부(212)는 휘도와 색 처리를 보정 하고, 오토 화이트 발란스(AWB), 오토 익스포져(AE), 감마보정, 칼라보정, 보간법, 미러(Mirror), 영상 포맷 결정 등의 특수처리기능을 지원할 수도 있다.The image signal processing unit 212 corrects the digital image data applied from the pixel array 211 and converts the digital image data into image data of a clear image quality. Here, the image signal processing unit 212 corrects the luminance and color processing and performs special processing such as auto white balance (AWB), auto exposure (AE), gamma correction, color correction, interpolation, mirror, Function.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. A user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric or electronic devices, allowing a user to easily control the device as desired. Representative examples of such a user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication function, and the like.

유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. Recently, the user interface has evolved into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like.

OSD 제어부(213)는 온 스크린 디스플레이를 제어하는 기능을 수행한다. 즉, OSD 제어부(213)는 영상 정보가 인가되면 기 저장된 데이터를 리드하여 OSD 이미지를 영상신호 처리부(212)에 출력한다. 여기서, OSD 제어부(213)는 특정 위치의 내부 데이터를 리드하여 해당하는 OSD 이미지를 제어하고, 영상신호 처리부(212)에 출력한다. The OSD control unit 213 controls the on-screen display. That is, when the image information is applied, the OSD control unit 213 reads the pre-stored data and outputs the OSD image to the image signal processing unit 212. Here, the OSD control unit 213 reads the internal data of the specific position, controls the corresponding OSD image, and outputs the OSD image to the video signal processing unit 212.

영상 제어부(214)는 영상신호 처리부(212)로부터 온 스크린 디스플레이 기능이 적용된 디지털 영상 데이터가 인가된다. 따라서, 영상 제어부(214)는 디지털 영상 데이터와 OSD 이미지를 조합 및 처리한다. 그리고, 영상 제어부(214)는 영상신호 처리부(212)로부터 인가되는 영상 데이터에 디코더(219)로부터 인가되는 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 조합하여 엔코더(217)에 출력한다. The image control unit 214 receives the digital image data to which the on-screen display function is applied from the image signal processing unit 212. Accordingly, the image control unit 214 combines and processes the digital image data and the OSD image. The image control unit 214 combines UTC (Up-the-Coax) data applied from the decoder 219 to the image data applied from the image signal processing unit 212, and outputs the combined data to the encoder 217.

엔코더(217)는 영상 제어부(214)의 출력신호를 엔코딩하여 디지털 아날로그 변환부(218)에 출력한다. 이러한 엔코더(217)는 ITU-R과 같은 영상 표준단체에서 BT 656 같은 규격을 사용한다. ITU-R과 같은 영상 표준단체에서의 디지털 비디오 신호 규격에 보면, 실제 영상 데이터가 포함되어 있지 않은 비활성(Inactive) 구간에 사용자가 임의의 보조 데이터를 삽입하는 방법을 표준으로 규격하고 있다.The encoder 217 encodes the output signal of the image controller 214 and outputs the encoded signal to the digital-analog converter 218. Such an encoder 217 uses a standard such as BT 656 in an image standard organization such as ITU-R. The digital video signal standard in an image standard group such as ITU-R standardizes a method in which a user inserts arbitrary auxiliary data in an inactive section in which actual image data is not included.

ITU-R, BT 656 표준은 압축되지 않은 표준 영상을 스트리밍하기 위한 디지털 영상 프로토콜이다. 하나의 BT 656 데이터 스트림은 동작신호에 따라 동시에 복수의 비트(예를 들어, 10 비트 또는 8 비트)를 병렬로 전송한다. The ITU-R, BT 656 standard is a digital video protocol for streaming uncompressed standard video. One BT 656 data stream transmits a plurality of bits (e.g., 10 bits or 8 bits) in parallel according to an operation signal.

본 발명의 실시예에서 영상 표준 규격은 위와 같이 표준에 정해진 방식을 따를 수도 있지만 이에 한정되지 않으며 사용자가 개별적으로 정의한 비표준 방식을 따를 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the video standard may follow the standard defined in the standard, but the present invention is not limited thereto, and the user may follow the non-standard scheme defined individually.

그리고, 디지털 아날로그 변환부(218)는 엔코더(217)의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 영상신호 CVBS를 앰프모듈(200)에 출력한다. 또한, 디코더(219)는 앰프모듈(200)로부터 인가되는 영상신호 CVBS에서 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 디코딩하여 영상 제어부(214)에 출력한다. The digital-to-analog converter 218 converts the output of the encoder 217 into an analog signal and outputs the video signal CVBS to the amplifier module 200. The decoder 219 decodes UTC (Up-the-Coax) data from the video signal CVBS applied from the amplifier module 200 and outputs the UTC data to the image controller 214.

또한, 증폭기 제어부(216)는 레지스터(215)에 저장된 UTC(Up-the-Coax) 데이터 정보를 이용하여 선택신호 SEL를 제어하여 앰프모듈(200)에 출력한다. 센서모듈(100)에 입력되는 영상신호 CVBS는 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 포함한다. The amplifier control unit 216 controls the selection signal SEL using the UTC (Up-the-Coax) data information stored in the register 215 and outputs the control signal to the amplifier module 200. The video signal CVBS input to the sensor module 100 includes UTC (Up-the-Coax) data.

이때, 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 실리는 동기 구간에 대한 정보는 레지스터(215)에 저장된다. 이에 따라, 증폭기 제어부(216)는 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 입력되는 동기 구간에 맞춰 선택신호 SEL를 다르게 제어함으로써 영상신호 CVBS가 입출력되는 방향을 변경한다. At this time, information on a synchronization section in which UTC (Up-the-Coax) data is stored in the video signal CVBS is stored in the register 215. [ Accordingly, the amplifier control unit 216 changes the direction in which the video signal CVBS is input / output by controlling the selection signal SEL differently according to the synchronization period in which the UTC (Up-the-Coax) data is input to the video signal CVBS.

즉, 이러한 증폭기 제어부(216)는 레지스터(215)에 저장된 값에 따라 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 실리는 동기 구간을 조정할 수 있다. 이에 따라, 영상신호 CVBS에서 원하는 동기 구간에 영상신호 CVBS의 방향을 제어할 수 있도록 한다. That is, the amplifier control unit 216 may adjust the synchronization period in which the UTC (Up-the-Coax) data is written in the video signal CVBS according to the value stored in the register 215. [ Accordingly, it is possible to control the direction of the video signal CVBS in a desired synchronization period in the video signal CVBS.

여기서, 레지스터(215)는 SRAM(Static Random Access Memory)로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 레지스터(215)가 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.Here, the register 215 may be a static random access memory (SRAM). However, the present invention is not limited to this, and the register 215 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory A magnetic disk, an optical disk, a memory, a magnetic disk, or an optical disk.

이러한 본 발명의 실시예는 센서모듈(100)과 앰프모듈(200)간에 상호 양방향 통신을 수행하여 영상신호 CVBS를 하나의 동축(COAX) 통신 케이블을 통해 송수신함으로써 센서모듈(100)과 앰프모듈(200)이 하나의 회선을 통해 원거리 통신을 수행할 수 있도록 한다. The sensor module 100 and the amplifier module 200 may perform bidirectional communication between the sensor module 100 and the amplifier module 200 to transmit and receive the video signal CVBS through a single coaxial communication cable, 200) can perform the long distance communication through one line.

도 5는 도 4의 증폭기 제어부(216)에 관한 동작을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining an operation of the amplifier control unit 216 of FIG.

증폭기 제어부(216)에 출력되는 선택신호 SEL가 로우 레벨인 경우 센서모듈(100)로부터 출력된 영상신호 CVBS가 앰프모듈(200)의 입력 패드(PAD)에 입력된다. 그리고, 증폭기(210)는 센서모듈(100)로부터 수신된 영상신호 CVBS를 증폭하여 선택부(220)로 출력한다. The video signal CVBS output from the sensor module 100 is input to the input pad PAD of the amplifier module 200 when the selection signal SEL output to the amplifier control unit 216 is low level. The amplifier 210 amplifies the image signal CVBS received from the sensor module 100 and outputs the amplified image signal CVBS to the selector 220.

선택신호 SEL가 로우 레벨인 경우 선택부(220)는 증폭기(210)의 출력을 선택하여 증폭된 영상신호 CVBS를 생성한다. 영상신호 CVBS를 원거리로 전송하기 위해서는 영상신호 CVBS를 증폭기(210)를 통해 증폭해야 한다. 이에 따라, 증폭기 제어부(216)는 영상신호 CVBS를 증폭해야 할 필요성이 있는 구간에서는 선택신호 SEL를 로우 레벨로 출력한다. When the selection signal SEL is at the low level, the selection unit 220 selects the output of the amplifier 210 to generate the amplified video signal CVBS. In order to transmit the video signal CVBS at a long distance, the video signal CVBS must be amplified through the amplifier 210. Accordingly, the amplifier control unit 216 outputs the selection signal SEL at a low level during a period in which it is necessary to amplify the video signal CVBS.

레지스터(215)는 영상신호 CVBS의 어느 구간에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 실리는지에 대한 정보를 저장한다. 이에 따라, 증폭기 제어부(216)는 레지스터(215)에 저장된 UTC(Up-the-Coax) 데이터 정보를 이용하여 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 영상신호 CVBS에 포함되는 동기 구간 동안 선택신호 SEL를 하이 레벨로 제어한다. The register 215 stores information on which section of the video signal CVBS contains UTC (Up-the-Coax) data. Accordingly, the amplifier control unit 216 uses the up-the-coax (UTC) data information stored in the register 215 to select the up-the-coax (UTC) data during the synchronization period included in the video signal CVBS To a high level.

이때, 증폭기 제어부(216)는 영상신호 CVBS의 버스트가 끝난 직후에 선택신호 SEL를 하이 레벨로 천이한다. 그리고, 증폭기 제어부(216)는 증폭기 바이패스 구간이 끝나고 영상신호 CVBS의 동기 레벨이 로우 레벨로 천이하기 이전에 선택신호 SEL를 로우 레벨로 천이시킨다. At this time, the amplifier control unit 216 transitions the selection signal SEL to the high level immediately after the burst of the video signal CVBS. The amplifier control unit 216 transitions the selection signal SEL to a low level after the amplifier bypass period ends and before the synchronization level of the video signal CVBS transitions to the low level.

즉, 증폭기 제어부(216)는 위의 동기 구간 동안 선택신호 SEL를 하이 레벨로 제어하여 앰프모듈(200)의 선택부(220)에 출력한다. 그러면, 선택부(220)는 증폭기(210)의 출력을 선택하는 것이 아니라 바이패스 경로를 통해 영상신호 CVBS를 바이패스시킨다. That is, the amplifier control unit 216 controls the selection signal SEL to a high level during the above-mentioned synchronization period and outputs it to the selection unit 220 of the amplifier module 200. Then, the selector 220 does not select the output of the amplifier 210 but bypasses the video signal CVBS through the bypass path.

이에 따라, 선택신호가 SEL가 로우 레벨인 경우 센서모듈(100)의 영상신호 CVBS가 앰프모듈(200)로 출력되는 경로가 선택되지만, 선택신호 SEL가 하이 레벨로 천이하는 경우 앰프모듈(200)에서 바이패스된 영상신호 CVBS가 UTC(Up-the-Coax) 데이터와 함께 센서모듈(100) 측으로 출력된다. 이때, 센서모듈(100)은 레지스터에 저장된 데이터에 대응하여 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 입력되는 구간을 이미 알고 있다. Accordingly, when the selection signal SEL is at the low level, the path through which the video signal CVBS of the sensor module 100 is output to the amplifier module 200 is selected. However, when the selection signal SEL transitions to the high level, The video signal CVBS bypassed in the video signal is output to the sensor module 100 together with UTC (Up-the-Coax) data. At this time, the sensor module 100 already knows the interval in which UTC (Up-the-Coax) data is input corresponding to the data stored in the register.

이렇게 증폭기 제어부(216)는 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 입력되는 동기 구간(증폭기 바이패스 구간)에 맞춰 선택신호 SEL를 다르게 제어함으로써 영상신호 CVBS가 입출력되는 방향을 변경한다. The amplifier control unit 216 changes the direction in which the video signal CVBS is input and output by controlling the selection signal SEL differently according to the synchronization period (amplifier bypass period) in which the up-the-coax (UTC) data is input to the video signal CVBS .

즉, 이러한 증폭기 제어부(216)는 레지스터(215)에 저장된 값에 따라 영상신호 CVBS에 UTC(Up-the-Coax) 데이터가 실리는 동기 구간을 조정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 하나의 동일한 케이블을 이용하여 영상신호 CVBS를 양방향으로 송수신할 수 있도록 한다.That is, the amplifier control unit 216 may adjust the synchronization period in which the UTC (Up-the-Coax) data is written in the video signal CVBS according to the value stored in the register 215. [ Accordingly, the embodiment of the present invention enables the video signal CVBS to be transmitted and received bidirectionally using one and the same cable.

Claims (10)

이미지 센서를 포함하며 영상신호를 송수신하는 센서모듈; 및
상기 센서모듈로부터 수신된 상기 영상신호를 증폭하거나, 상기 영상신호에 특정 데이터가 실리는 구간 동안 상기 영상신호를 바이패스시켜 상기 센서모듈에 송신하는 앰프모듈을 포함하고,
상기 이미지 센서는
상기 영상신호에서 상기 특정 데이터가 입력되는 동기 구간에 대한 정보를 저장하는 레지스터; 및
상기 레지스터에 저장된 정보에 대응하여 상기 앰프모듈의 증폭 및 바이패스 동작을 선택적으로 제어하기 위한 선택신호를 생성하는 증폭기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.A sensor module including an image sensor and transmitting and receiving a video signal; And
And an amplifier module for amplifying the video signal received from the sensor module or for bypassing the video signal during a period in which specific data is stored in the video signal and transmitting the video signal to the sensor module,
The image sensor
A register for storing information on a synchronization section in which the specific data is input in the video signal; And
And an amplifier controller for generating a selection signal for selectively controlling amplification and bypass operation of the amplifier module according to information stored in the register. 제 1항에 있어서, 상기 영상신호는 CVBS(Composite Video Baseband Signal)인 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The system of claim 1, wherein the video signal is a Composite Video Baseband Signal (CVBS). 제 1항에 있어서, 상기 특정 데이터는 UTC(Up-the-Coax) 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The system according to claim 1, wherein the specific data includes up-the-coax (UTC) data. 제 1항에 있어서, 상기 앰프모듈은
상기 영상신호를 증폭하는 증폭기; 및
상기 센서모듈로부터 인가되는 선택신호에 따라 상기 영상신호를 증폭하거나 상기 영상신호를 바이패스시키는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the amplifier module
An amplifier for amplifying the image signal; And
And a selector for amplifying the image signal or bypassing the image signal according to a selection signal applied from the sensor module. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 동기 구간 동안 상기 선택신호가 하이 레벨이 되어 상기 앰프모듈이 상기 영상신호를 바이패스시켜 상기 특정 데이터를 포함하는 영상신호가 상기 센서모듈로 입력되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.2. The image sensor according to claim 1, wherein the selection signal is at a high level during the synchronization period, and the amplifier module bypasses the video signal and a video signal including the specific data is input to the sensor module. . 제 1항에 있어서, 상기 증폭기 제어부는 상기 영상신호의 버스트가 끝난 시점에서 상기 선택신호를 하이 레벨로 출력하고, 상기 동기 구간이 종료되면 상기 영상신호의 동기 레벨이 로우 레벨로 천이하기 이전에 상기 선택신호를 로우 레벨로 천이시키는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.2. The method of claim 1, wherein the amplifier control unit outputs the selection signal at a high level at the end of the burst of the video signal, and before the synchronization level of the video signal transitions to the low level, And shifts the selection signal to a low level. 제 1항에 있어서, 상기 이미지 센서는
영상 데이터를 생성하는 픽셀 어레이;
상기 픽셀 어레이의 출력 데이터를 신호 처리하는 영상신호 처리부;
상기 앰프모듈로부터 수신된 상기 특정 데이터를 디코딩하는 디코더;
상기 디코더의 출력과 상기 영상신호 처리부의 출력을 조합 및 처리하는 영상 제어부
상기 영상 제어부의 출력을 엔코딩하는 엔코더; 및
상기 엔코더의 출력을 아날로드 신호로 변환하여 상기 영상신호를 상기 앰프모듈에 출력하는 디지털 아날로그 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The image sensor according to claim 1, wherein the image sensor
A pixel array for generating image data;
An image signal processing unit for signal processing the output data of the pixel array;
A decoder for decoding the specific data received from the amplifier module;
A video controller for combining and processing the output of the decoder and the output of the video signal processor,
An encoder for encoding an output of the image control unit; And
And a digital-to-analog converter converting the output of the encoder into an analog load signal and outputting the image signal to the amplifier module. 제 8항에 있어서, 상기 이미지 센서는 온 스크린 디스플레이 정보를 영상 데이터에 적용하여 상기 영상신호 처리부에 출력하는 온 스크린 디스플레이 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The system of claim 8, wherein the image sensor further comprises an on-screen display controller for applying on-screen display information to image data and outputting the on-screen display information to the image signal processor. 제 1항에 있어서, 상기 센서모듈과 상기 앰프모듈을 하나의 케이블을 통해 상기 영상신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서를 포함하는 촬영 시스템.The photographing system according to claim 1, wherein the sensor module and the amplifier module transmit / receive the image signal through one cable.
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KR200159882Y1 (en) * 1996-04-30 1999-11-01 유무성 Multi-camera operation system by using the one line
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