KR101542742B1 - 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축된 부팅 프로그램을 영상 압축/해제용 무손실 코덱을 이용하여 압축해제하여 부팅을 수행하는 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치 및 방법에 관한 것이다. 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치는 디지털 영상 처리기로서, 압축된 부팅 프로그램을 저장하는 플래시 메모리; 상기 플래시 메모리로부터 리드된 상기 압축된 부팅 프로그램을 압축해제하는 코덱; 상기 압축해제된 부팅 프로그램을 저장하는 램; 및 상기 램에 저장된 부팅 프로그램을 실행하여 부팅을 수행하는 제어기를 포함한다.
Figure R1020080114855
부팅 프로그램, 무손실 압축 코덱

Description

디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치 및 방법{Apparatus and method for high speed booting in digital image processing device}
본 발명은 압축된 부팅 프로그램을 영상 압축/해제용 무손실 코덱을 이용하여 압축해제하여 부팅을 수행하는 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 영상 처리기에서 고속 파워 온을 위해 부팅 프로그램을 일반적으로 속도가 느린 저장 메모리(예:플래시 메모리)에서 속도가 빠른 메인 메모리(예:DDR DRAM)로 일부 복사 한 후, 이 메인 메모리 영역에서 부트 업을 진행하고 있다. 이때 저장 메모리에서 메인 메모리로 부팅 프로그램을 복사하는 시간을 단축하기 위해 부팅에 필요한 프로그램을 압축하고, 부팅 시에 중앙 연산 처리 장치(CPU)를 통해 압축해제 하기 때문에 압축해제하는 과정에서 많은 시간이 소요되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 압축된 부팅 프로그램을 영상 압축/해제용 무손실 코덱을 이용하여 압축해제하여 부팅을 수행함으로써, 부팅속도를 향상시키는 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치는 디지털 영상 처리기로서, 압축된 부팅 프로그램을 저장하는 플래시 메모리; 상기 플래시 메모리로부터 리드된 상기 압축된 부팅 프로그램을 압축해제하는 코덱; 상기 압축해제된 부팅 프로그램을 저장하는 램; 및 상기 램에 저장된 부팅 프로그램을 실행하여 부팅을 수행하는 제어기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 코덱은 촬영된 영상을 압축하거나 재생을 위해 압축을 해제하는 코덱으로서, 무손실 압축 코덱일 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 방법은 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 플래시 메모리로부터 압축된 부팅 프로그램을 리드하는 단계; (b) 상기 리드된 압축 부팅 프로그램의 압축을 해제하는 단계; (c) 상기 압축해제된 부팅 프로그램을 램에 저장하는 단계; 및 (d) 상기 램에 저장된 부팅 프로그램을 실행하여 부팅을 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 압축 해제 시에 촬영된 영상을 압축하거나 재생을 위해 압축을 해제하는 코덱을 이용하며, 상기 코덱은 무손실 압축 코덱일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 압축된 부팅 프로그램을 영상 압축/해제용 무손실 코덱을 이용하여 압축해제하여 부팅을 수행함으로써, 중앙 연산 처리 장치(CPU)의 부하를 감소시키면서 부팅속도를 향상시킬 수 있는 효과를 창출한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치의 구성을 보이는 블록도 이다. 도 1에 나타난 바와 같은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기는 줌렌즈(102), 조리개(104), 포커스 렌즈(106), 구동장치(102a, 104a, 106a), CMOS(complementary metal oxide semiconductor)소자(108), 앰프 일체형의 CDS(correlated double sampling) 앰프(amplifier)(110), A/D변환기(112), 영상 입 력 콘트롤러(114), 영상신호 처리부(116), 압축 처리부(120), OSD(on screen display)(121), LCD(liquid crystal display)드라이브(122), LCD(124), 타이밍 발생기(126), CPU(central processing uint)(128), 조작부(132), 셔터버튼(133), 메모리(134), VRAM(video random access memory)(136), 미디어 콘트롤러(138), 기록 미디어(140), 모터 드라이버(142a, 142b, 142c), 플래시(144)를 포함하여 구성된다.
줌렌즈(102)는 구동장치(102a)에 의해 광축방향으로 전후하여 이동되어 초점거리와 연속적으로 변화하는 렌즈로서, 피사체의 크기를 변화하여 촬영한다. 조리개(104)는 영상을 촬영할 때, 구동장치(104a)에 의해 CMOS소자(108)에 들어오는 광량의 조절을 행한다. 포커스 렌즈(106)는 구동장치(106a)에 의해 광축 방향으로 전후하여 이동시킴으로써 피사체의 핀트를 조절하는 것이다.
본 실시 예에서는 줌렌즈(102) 및 포커스 렌즈(106)는 1장만 나타내고 있는데, 줌렌즈(102)의 매수는 2장 이상이어도 되고, 포커스 렌즈(106)의 매수도 2장 이상이어도 된다.
CMOS소자(108)는 줌렌즈(102), 조리개(104) 및 포커스 렌즈(106)로부터 입사된 광을 전기신호로 변환하기 위한 소자이다. 본 실시 예에서는 전자셔터에 의해 입사광을 제어하여 전기신호를 추출하는 시간을 조절하고 있는데, 메카셔터를 이용하여 입사광을 제어하여 전기신호를 추출하는 시간을 조절해도 된다. 본 실시 예에서는 줌렌즈(102), 조리개(104), 포커스 렌즈(106) 및 CDS 앰프(110)로 촬상부를 구성한다. 또 촬상부의 세트는 이에 한정되지 않고, 줌렌즈(102)나 조리개(104)를 포함하지 않는 구성이어도 된다.
본 실시 예에서는 CMOS소자(108)를 사용하고 있으며, 바람직하게는 고속 CMOS 이미지 센서이다. 여기서, 고속 CMOS 이미지 센서를 통해 디지털 영상 처리기(100)는 초당 60매의 연속 촬영을 할 수 있다. CDS 앰프(110)는 CMOS소자(108)로부터 출력된 전기신호의 잡음을 제거하는 샘플링 회로의 일종이 CDS 회로와, 잡음을 제거한 후에 전기신호를 증폭하는 앰프가 일체로 된 회로이다. 본 실시 예에서는 CDS 회로와 앰프가 일체로 된 회로를 이용하여 디지털 영상 처리기(100)를 구성하고 있는데, CDS 회로와 앰프를 별도의 회로로 구성해도 된다.
A/D 변환기(112)는 CMOS 소자(108)에서 생성된 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 영상의 RAW 데이터를 생성한다.
영상 입력 콘트롤러(114)는 A/D 변환기(112)에서 생성된 영상의 RAW 데이터를 메모리(134)로 입력하기 위한 제어를 수행한다.
영상신호 처리부(116)는 CMOS소자(108)로부터 출력된 전기신호에 대해, 광량의 게인 보정이나 화이트 밸런스의 조정을 수행한다. 영상 신호 처리부(116)는 촬영한 영상의 노광 데이터를 취득하는데, 노광 데이터에는 합초평가값(AF평가값)이나 AE(auto exposure:자동노광)평가값이 포함되어 있는데, 영상 신호 처리부(116)에서 합초평가값 또는 AE평가값의 산출을 수행한다.
압축/해제 처리부(120)는 영상신호 처리부(116)에서 현상 처리된 영상을 적절한 형식의 영상 데이터로 압축하는 압축처리 및 압출해제 처리를 수행한다.
본 발명에서는 고속 부트 업과 관련된 압축된 프로그램을 하드웨어로 압축해 제하여 속도를 향상시키고자 한다. 그런데 부팅 프로그램 압축해제를 위해 전용 하드웨어를 따로 구비할 경우 회로 규모 증가가 예상된다. 그러므로 현재 디지털 영상 처리기(100)에서 응용되고 있는 압축코덱을 활용하고자 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 JPEG(또는 MPEG) 코덱(120-1)과 같은 손실(lossy) 코덱 뿐만 아니라 H.264 코덱(120-2)과 같이 무손실(lossless) 코덱도 채용되고 있다.
특히 최근에는 초고속 촬영이 가능한 센서의 등장으로 LVDS(low voltage differential signaling) 채널을 통하여 막대한 양의 raw 데이터(예:270 M pixel/sec)를 바로 취득할 수 있게 되어 이를 처리하기 위해 raw 영상 압축/해제용 코덱이 채용되기도 한다. 그런데, 이러한 영상 압축/해제용 코덱은 일반적으로 무손실(lossless) 및 near-무손실 코덱이 대부분인데, 이는 원본 영상의 내용을 왜곡시키지 않고 보존하되, 단순히 저장 용량만 줄이려는 목적이 강하기 때문이다. 따라서, 이러한 환경에서 영상 압축/해제용 무손실 코덱 즉 H.264 코덱(120-2)을 이용하여 압축된 부팅 프로그램의 압축을 해제하여 부팅을 수행함으로써, CPU(128) 의 부하를 감소시키면서 부팅속도를 향상시킬 수 있게 된다.
OSD(121)는 디지털 영상 처리기(100)의 설정화면을 LCD(124)에 표시시키는 기능을 수행한다. LCD(124)는 촬영 조작을 수행하기 전의 라이브뷰 영상의 표시나, 디지털 영상 처리기(100)의 각종 설정화면이나, 촬영한 영상의 표시 등을 수행한다. 영상 데이터나 디지털 영상 처리기(100)의 각종 정보의 LDC(124)에의 표시는 LCD 드라이브(122)를 개재하여 수행된다.
타이밍 발생기(126)는 CMOS소자(108)에 타이밍 신호를 입력한다. 타이밍 발 생기(126)로부터의 타이밍 신호에 의해 셔터속도가 결정된다. 즉, 타이밍 발생기(126)로부터의 타이밍 신호에 의해 CMOS소자(108)의 구동이 제어되고, CMOS 소자(108)가 구동하는 시간 내에 피사체로부터의 영상 광을 입사함으로써, 영상 데이터의 기초가 되는 전기신호가 생성된다.
CPU(128)는 CMOS소자(108)나 CDS 앰프(110) 등에 대해 신호계의 명령을 수행하거나, 조작부(132)의 조작에 대한 조작계의 명령을 수행한다. 본 실시 예에서는 CPU(128)를 하나만 포함하고 있는데, 신호계의 명령과 조작계의 명령을 별도의 CPU에서 행하도록 해도 된다.
조작부(132)는 디지털 영상 처리기(100)의 조작을 수행하거나, 촬영 시의 각종 설정을 수행하기 위한 부재가 배치되어 있다. 조작부(132)에 배치되는 부재에는 전원버튼, 촬영모드나 촬영 드라이브 모드의 선택 및 소프트 포커스 효과의 설정을 수행하는 십자키 및 선택버튼 등이 배치된다. 셔터버튼(133)은 촬영조작을 행하기 위한 것으로, 반누름 상태에서 피사체를 합초하고, 완전누름 상태에서 피사체의 촬영을 수행한다.
플래시 메모리(134)는 부팅에 필요한 시스템인 압축된 부팅 프로그램과 운영체제가 저장되어 있고, 부팅 수행 시에, 플래시 메모리(134)에 저장된 압축 부팅 프로그램을 RAM(138)으로 업로드시키면, CPU(128)가 RAM(136)에 업로드된 부팅 프로그램을 실행한다. 이때, CPU(128)는 압축된 부팅 프로그램을 H.264 코덱(120-2)엥서 압축을 해제한 후 부팅 동작을 수행한다.
기록 미디어(140)는 영상 기록부의 일례로서, 촬영한 영상을 기록한다. 기 록 미디어(140)에의 입출력은 미디어 콘트롤러(138)에 의해 제어된다. 기록 미디어(140)에는 데이터를 기록하는 카드형의 기억장치인 메모리 카드를 사용할 수 있다.
모터 드라이버(142a, 142b, 142c)는 줌렌즈(102), 조리개(104) 및 포커스 렌즈(106)를 동작시키는 구동장치(102a, 104a, 106a)의 제어를 수행한다. 모터 드라이버(142a, 142b, 142c)를 개재하여 줌렌즈(102), 조리개(104) 및 포커스 렌즈(106)를 동작시킴으로써, 피사체의 크기나 광량, 핀트의 조절을 수행한다.
플래시(144)는 야간의 옥외나 어두운 장소에서의 촬영 시에 피사체를 밝게 비추기 위한 것이다. 플래시 촬영을 수행할 때에, CPU(128)로부터 발광명령이 플래시(144)로 입력되고, CPU(128)로부터의 발광명령에 따라 플래시(144)를 발광시켜 플래시(144)가 발광한 광에 따라 피사체가 밝게 비친다.
이어서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 방법을 설명한다.
일반적으로 디지털 영상 처리기(100)에서 고속 파워 온을 위해, CPU(128)는 부팅 프로그램을 일반적으로 속도가 느린 플래시 메모리(134)에서 속도가 빠른 RAM(136)으로 일부 복사 한 후, 부트 업을 진행하고 있다. 이때 플래시 메모리(134)에서 RAM(136)으로 부팅 프로그램을 복사하는 시간을 단축하기 위해 부팅에 필요한 프로그램을 압축하고, 부팅 시에 중앙 연산 처리 장치(CPU)를 통해 압축해제 하기 때문에 압축해제하는 과정에서 많은 시간이 소요되고 있다. 따라서, 본 발명에는 압축된 부팅프로그램을 해제하는 과정에서 발생되는 시간을 단축시켜 부 팅 속도를 향상시키는 방법이 하기와 같이 실시 된다.
디지털 영상 처리기(100)의 전원이 온 되면, CPU(128)는 플래시 메모리(134)에 저장된 압축 부팅 프로그램을 리드한다(210단계).
이어서, CPU(128)는 압축/해제 처리부(120)에 명령을 내려, 리드된 압축 부팅 프로그램의 압축을 해제하도록 한다(220단계).
본 발명에서는 고속 부트 업과 관련된 압축된 프로그램을 하드웨어로 압축해제하여 속도를 향상시키고자 한다. 그런데 부팅 프로그램 압축해제를 위해 전용 하드웨어를 따로 구비할 경우 회로 규모 증가가 예상된다. 그러므로 현재 디지털 영상 처리기(100)에서 응용되고 있는 압축코덱 중 H.264 코덱(120-2)과 같이 무손실(lossless) 코덱을 이용하여 압축된 부팅 프로그램의 압축해제를 수행하도록 한다.
최근에는 초고속 촬영이 가능한 센서의 등장으로 LVDS(low voltage differential signaling) 채널을 통하여 막대한 양의 raw 데이터(예:270 M pixel/sec)를 바로 취득할 수 있게 되어 이를 처리하기 위해 raw 영상 압축/해제용 코덱이 채용되기도 한다. 그런데, 이러한 영상 압축/해제용 코덱은 일반적으로 무손실(lossless) 및 near-무손실 코덱이 대부분인데, 이는 원본 영상의 내용을 왜곡시키지 않고 보존하되, 단순히 저장 용량만 줄이려는 목적이 강하기 때문이다. 따라서, 이러한 환경에서 영상 압축/해제용 무손실 코덱 즉 H.264 코덱(120-2)을 이용하여 압축된 부팅 프로그램의 압축을 해제하여 부팅을 수행함으로써, CPU(128) 의 부하를 감소시키면서 부팅속도를 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 무손실 압축 코덱 즉 H.264 코덱(120-2)로 압축해제된 부팅 프로그램은 CPU(128)의 명령 하에, RAM(136)에 저장된다(230단계).
이어서, CPU(128)는 RAM(136)에 저장된 부팅 프로그램을 리드하여 영상 처리기(100)의 부팅을 수행한다(240단계).
부팅이 완료된 후 디지털 영상 처리기(100)는 영상을 촬영하고 촬영한 영상을 저장한다(250단계).
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 장치의 구성을 보이는 개략도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기의 고속 부팅 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims (4)

  1. 디지털 영상 처리기로서,
    압축된 부팅 프로그램을 저장하는 플래시 메모리;
    상기 플래시 메모리로부터 리드된 상기 압축된 부팅 프로그램을 압축해제하는 코덱;
    상기 압축해제된 부팅 프로그램을 저장하는 램; 및
    상기 램에 저장된 부팅 프로그램을 실행하여 부팅을 수행하는 제어기를 포함하고,
    상기 코덱은
    촬영된 영상을 압축하거나 재생을 위해 압축을 해제하는 코덱으로서, 무손실 압축 코덱인 것을 특징으로 하는 고속 부팅 장치.
  2. 삭제
  3. 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,
    (a) 플래시 메모리로부터 압축된 부팅 프로그램을 리드하는 단계;
    (b) 상기 리드된 압축 부팅 프로그램의 압축을 해제하는 단계;
    (c) 상기 압축해제된 부팅 프로그램을 램에 저장하는 단계; 및
    (d) 상기 램에 저장된 부팅 프로그램을 실행하여 부팅을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 (b)단계에서
    상기 압축 해제 시에 촬영된 영상을 압축하거나 재생을 위해 압축을 해제하는 코덱을 이용하며, 상기 코덱은 무손실 압축 코덱인 것을 특징으로 하는 고속 부팅 방법.
  4. 삭제
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