KR101937718B1 - 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 입력 영상 및 원본 영상에서 관심영역(ROI) 혹은, 필요한 픽셀의 정보만을 전송하고, 필요 없는 영상 데이터는 제거하고 전송하여 버스의 대역폭을 줄이고 영상처리에 필요한 메모리의 양을 줄이는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜에 관한 것이다.

Description

유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치 및 방법{Image Processing Method and Apparatus Using Bus Protocol Based Valid Pixel}
본 발명은 카메라입력 영상 및 원본 영상에서 관심영역(ROI) 혹은, 필요한 픽셀의 정보만을 전송하고, 필요 없는 영상 데이터는 제거하고 전송하여 버스의 대역폭을 줄이고 영상처리에 필요한 메모리의 양을 줄이는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜에 관한 것이다.
일반적으로 영상 데이터를 전송하기 위해서는 Vsync, Hsync 및 Pixel clock과 같은 동기신호 기반으로 데이터를 전송하거나 스트리밍 방식으로 데이터를 전송하게 된다.
영상을 처리하기 위해서는 일반적으로 입력 영상을 DDR 메모리와 같은 휘발성 메모리에 잠시 데이터를 저장하게 된다. 입력 영상의 정보가 카메라 및 동영상 저장 매체에서 휘발성 메모리로 복사된 후에, 휘발성 메모리에서 필요한 영상 정보만을 추출하여 출력 영상을 생성한다.
카메라 및 비디오 데이터를 기반으로 영상처리를 하거나 영상을 출력하는 많은 하드웨어 시스템은 대부분 입력 영상의 데이터를 모두 사용하지만, 때로는 전체 영상 중에서 특정 영역의 데이터 혹은 특정 위치의 픽셀만을 필요로 한다.
한국 등록 특허 제10-1221107호 (등록일: 2013.01.08)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 원본 영상의 모든 데이터가 필요하지 않는 시스템의 경우에, 시스템에서 필요한 데이터만을 사용하기 위해서 안출되었다.
상술한 목적달성을 위하여 본 발명의 영상 처리 방법은, 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고, 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 버스 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성하는 단계; 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하는 단계; 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하는 단계; 및 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명은 소스 영상의 모든 데이터가 필요하지 않는 시스템의 경우에, 시스템에서 필요한 데이터만을 사용하고, 필요 없는 데이터를 제거하고 전송하여 버스의 대역폭을 줄이고 영상 처리에 필요한 메모리의 양을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1는 기존의 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예들에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 처리한 10x10 크기의 프레임을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 처리한 버스 신호의 구조를 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 처리한 컨트롤 신호의 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 처리한 버스 신호의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 방법의 흐름도이다.
삭제
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치(150)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(100)이다.
상기 영상 처리 장치(150)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(100)는 카메라(110), 동영상 저장 매체(120), 휘발성 메모리(130), 영상 처리 장치(150), 출력 영상(150)을 포함한다.
상기 카메라(110)는 필름에 피사체를 연속적 또는 순간적으로 기록하여 영상 정보를 상기 영상 처리 장치(150)에 제공할 수 있는 도구이다. 상기 카메라(110)는 보도 사진, 상업 사진, 건축 사진, 또는 현미경 사진, 뢴트겐 사진, 항공 사진, 천체 사진과 같은 의학, 공업, 학술의 광범위한 분야에 걸쳐 사용될 수 있다. 상기 카메라(110)는 카메라(110)와 같은 것일 수 있다.
상기 동영상 저장 매체(120)는 동영상을 저장하는 매체이고 영상정보를 상기영상 처리 장치(150)에 제공할 수 있는 도구이다. 상기 동영상 저장 매체(120)는 DVD, 블루레이 디스크, HD-DVD, 홀로그래피 디스크를 포함할 수 있다. 상기 DVD는 영상과 음성을 디지털화 하여 저장하는 광디스크로 종류는 기존 CD와의 호환성이 높은 멀티미디어 CD(MMCD)방식과 기록용량을 높이기에 용이한 초 밀도 방식(SD)이라는 두 가지 방식의 DVD를 포함한다. 상기 블루레이 디스크는 상기 DVD보다 데이터 전송 속도가 4~5배 빠른 차세대 대용량 광디스크 규격을 의미한다.
상기 카메라(110) 또는 상기 동영상 저장 매체(120)는 영상 처리 장치(150)를 기준으로 외부의 장치일 수 있다.
상기 휘발성 메모리(130)는 상기 카메라(110) 또는 상기 동영상 저장 매체(120)로부터의 영상 정보를 잠시 저장할 수 있다. 상기 휘발성 메모리(130)는 잠시 저장된 영상 정보를 유지하기 위해서 전기가 필요한 컴퓨터 메모리이다. 상기 휘발성 메모리(130)는 지속적인 전력 공급을 요구하지 않는 비 휘발성 메모리와는 달리 잠시 저장된 영상 정보를 유지하기 위해서 전기를 요구하는 컴퓨터 메모리를 의미한다. 상기 휘발성 메모리(130)는 임시 메모리라고도 한다.
예를 들어, 상기 휘발성 메모리(130)는 동적 램(DRAM), 정적 램(SRAM)을 포함한다. 상기 동적 램(DRAM)은 랜덤 액세스 메모리(RAM)의 한 종류로 저장된 정보가 시간에 따라 소멸되기 때문에 주기적으로 재생시켜야 하는 특징을 가지고 있다. 상기 동적 램(DRAM)은 구조가 간단해 집적이 용이하므로 대용량 임시기억장치로 이용될 수 있다. 상기 정적 램(SRAM)은 랜덤 액세스 메모리(RAM)의 한 종류로 플립플롭 방식의 메모리 장치를 가질 수 있다. 상기 정적 램(SRAM)은 전원이 공급되는 동안만 저장된 내용을 기억할 수 있다.
상기 영상 처리 장치(150)는 영상 처리부(152), 저장부(154)를 포함한다. 상기 영상 처리 장치(150)는 상기 휘발성 메모리(130)에서 추출한 영상 정보를 이용하여 버스 신호를 생성하고, 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하고, 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하고, 상기 버스 신호를 처리한다. 상기 송신부는 상기 휘발성 메모리(130)에서 추출한 영상 정보를 버스를 통해서 수신부로 전송한다. 상기 수신부는 버스를 통해서 상기 송신부로부터 휘발성 메모리(130)에서 추출한 영상 정보를 수신한다. 상기 영상 처리부(152)는 상기 수신부가 수신한 영상 정보를 처리한다. 영상 정보의 입출력을 그래픽 형태로 할 수 있다. 상기 영상 처리부(152)는 컴퓨터에 의한 화면 처리를 고속화하기 위한 전용 하드웨어일 수 있다. 상기 화면 처리에는 매우 대량의 데이터를 고속으로 처리하지 않으면 안 되는 경우가 많기 때문에 PC 본체의 CPU 만으로는 실용적인 처리 속도를 얻을 수 없으므로 상기 영상 처리부(152)를 사용한다.
상기 영상 처리 장치(150)는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리(254)는 RAM과 ROM을 포함할 수 있다. 상기 RAM은 기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬 수도 잇는 메모리로서, 컴퓨터의 주 기억장치, 응용 프로그램의 일시적 로딩, 데이터의 일시적 저장 등에 사용될 수 있다. 상기 ROM은 한 번 기록한 데이터를 빠른 속도로 읽을 수 있지만, 다시 기록할 수 없는 메모리를 의미할 수 있다. 상기 메모리(254)는 메모리(154)와 같은 것일 수 있다.
상기 출력 영상(160)은 상기 영상 처리 장치(150)를 통과한 영상 정보를 출력한 영상이다.
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(250)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(200A)이다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(250)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(100)는 카메라(210), 동영상 저장 매체(220), 휘발성 메모리(230), 프로토콜 생성기(240), 영상 처리 장치(250), 출력 영상(260)을 포함한다.
상기 프로토콜 생성기(240)는 상기 영상 정보를 잠시 저장할 수 있는 휘발성 메모리(230)로부터 상기 영상 정보를 추출하여, 연산 블록이나 룩업 테이블 혹은 하드웨어로 범위를 고정시키는 방법과 같은 방식을 이용하여 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성할 수 있다. 상기 룩업 테이블은 영상값을 표시값으로 사용하기 위해 수치 영상 처리에서 사용되는 테이블을 의미할 수 있다.
상기 영상 처리 장치(250)는 영상 처리부(252)와 저장부(254)를 포함한다. 상기 영상 처리 장치(250)는 원본 영상으로부터, 특정 영역의 영상 정보를 추출하고기 정의된 버스 프로토콜에 기반하여 버스 신호를 생성하고, 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하고, 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하고, 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다.
상기 저장부(254)는 상기 프로토콜 생성기(240)를 통과한 영상 정보를 저장할 수 있다. 상기 메모리는 RAM과 ROM을 포함할 수 있다. 상기 RAM은 기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬 수도 있는 메모리로서, 컴퓨터의 주 기억장치, 응용 프로그램의 일시적 로딩, 데이터의 일시적 저장 등에 사용될 수 있다. 상기 ROM은 한 번 기록한 데이터를 빠른 속도로 읽을 수 있지만, 다시 기록할 수 없는 메모리를 의미할 수 있다.
상기 출력 영상(260)은 상기 영상 처리 장치(250)를 통과한 영상 정보를 출력한 영상이다.
도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(240)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(200B)이다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(200)는 카메라(210), 동영상 저장 매체(220), 휘발성 메모리(230), 영상 처리 장치(270), 출력 영상(260)을 포함한다.
상기 카메라(210)는 필름에 피사체를 연속적 또는 순간적으로 기록하여 영상 정보를 상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에 제공할 수 있는 도구이다. 상기 카메라(210)는 보도 사진, 상업 사진, 건축 사진, 또는 현미경 사진, 뢴트겐 사진, 항공 사진, 천체 사진과 같은 의학, 공업, 학술의 광범위한 분야에 걸쳐 사용될 수 있다.
상기 동영상 저장 매체(220)는 동영상을 저장하는 매체이고 영상정보를 상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에 제공할 수 있는 도구이다.상기 동영상 저장 매체(220)는 DVD, 블루레이 디스크, HD-DVD, 홀로그래피디스크를 포함할 수 있다. 상기 DVD는 영상과 음성을 디지털화 하여 저장하는 광디스크로 종류는 기존 CD와의 호환성이 높은 멀티미디어 CD(MMCD)방식과 기록용량을 높이기에 용이한 초 밀도 방식(SD)이라는 두 가지 방식의 DVD를 포함한다. 상기 블루레이 디스크는 상기 DVD보다 데이터 전송 속도가 4~5배 빠른 차세대 대용량 광디스크 규격을 의미한다.
상기 카메라(210) 또는 상기 동영상 저장 매체(220)는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)를 기준으로 외부의 장치일 수 있다.
상기 휘발성 메모리(230)는 상기 카메라(210) 또는 상기 동영상 저장 매체(220)로부터의 영상 정보를 잠시 저장할 수 있다. 상기 휘발성 메모리(230)는 잠시 저장된 영상 정보를 유지하기 위해서 전기가 필요한 컴퓨터 메모리이다. 상기 휘발성 메모리(230)는 지속적인 전력 공급을 요구하지 않는 비휘발성 메모리(230)와는 달리 잠시 저장된 영상 정보를 유지하기 위해서 전기를 요구하는 컴퓨터 메모리를 의미한다. 상기 휘발성 메모리(230)는 임시 메모리라고도 한다.
예를 들어, 상기 휘발성 메모리(230)는 동적 램(DRAM), 정적 램(SRAM)을 포함한다. 상기 동적 램(DRAM)은 랜덤 액세스 메모리(RAM)의 한 종류로 저장된 정보가 시간에 따라 소멸되기 때문에 주기적으로 재생시켜야 하는 특징을 가지고 있다. 상기 동적 램(DRAM)은 구조가 간단해 집적이 용이하므로 대용량 임시기억장치로 이용될 수 있다. 상기 정적 램(SRAM)은 랜덤 액세스 메모리(RAM)의 한 종류로 플립플롭 방식의 메모리 장치를 가질 수 있다. 상기 정적 램(SRAM)은 전원이 공급되는 동안만 저장된 내용을 기억할 수 있다.
상기 영상 처리 장치(270)는 프로토콜 생성기(272), 송신부(274), 수신부(276), 영상 처리부(278)를 포함한다. 상기 영상 처리 장치(270)는 원본 영상으로부터, 특정 영역의 영상 정보를 추출하고기 정의된 버스 프로토콜에 기반하여 버스 신호를 생성하고, 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하고, 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하고, 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다.
상기 프로토콜 생성기(272)는 상기 영상 정보를 잠시 저장할 수 있는 휘발성 메모리(230)로부터 상기 영상 정보를 추출하여, 연산 블록이나 룩업 테이블 혹은 하드웨어로 범위를 고정시키는 방법과 같은 방식을 이용하여 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성할 수 있다. 상기 룩업 테이블은 영상값을 표시값으로 사용하기 위해 수치 영상 처리에서 사용되는 테이블을 의미할 수 있다.
상기 송신부(274)는 상기 프로토콜 생성기(272)를 통과한 영상 정보를 버스를 통해서 수신부(276)로 전송한다. 상기 수신부(276)는 입력 받은 영상 정보를 영상 처리부(278)로 전송한다. 상기 영상 처리부(278)는 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다. 상기 영상 처리부(278)는 영상 정보의 입출력을 그래픽 형태로 할 수 있다. 상기 영상 처리부(278)는 컴퓨터에 의한 화면 처리를 고속화하기 위한 전용 하드웨어일 수 있다. 상기 화면 처리에는 매우 대량의 데이터를 고속으로 처리하지 않으면 안 되는 경우가 많기 때문에 PC 본체의 CPU만으로는 실용적인 처리 속도를 얻을 수 없으므로 영상 처리부(278)를 사용한다. 상기 영상 처리부(278)는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 것일 수 있다.
상기 영상 처리 장치(270)은 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로토콜 생성기(272)를 통과한 영상 정보를 저장할 수 있다. 상기 메모리는 RAM과 ROM을 포함할 수 있다. 상기 RAM은 기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬 수도 있는 메모리로서, 컴퓨터의 주 기억장치, 응용 프로그램의 일시적 로딩, 데이터의 일시적 저장 등에 사용될 수 있다. 상기 ROM은 한 번 기록한 데이터를 빠른 속도로 읽을 수 있지만, 다시 기록할 수 없는 메모리를 의미할 수 있다.
상기 출력 영상(260)은 상기 영상 처리 장치(270)를 통과한 영상 정보를 출력한 영상이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(280)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(200C)이다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(280)를 이용한 영상 정보 처리의 블록도(200)는 카메라(210), 동영상 저장 매체(220), 휘발성 메모리(230), 영상 처리 장치(280), 출력 영상(260)을 포함한다.
상기 영상 처리 장치(280)는 프로토콜 생성기(281), 송신부(283), 수신부(285), 영상 처리부(287), 저장부(289)를 포함한다. 상기 영상 처리 장치(280)는원본 영상으로부터, 특정 영역의 영상 정보를 추출하고기 정의된 버스 프로토콜에 기반하여 버스 신호를 생성하고, 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하고, 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하고, 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다.
상기 프로토콜 생성기(281)는 상기 영상 정보를 잠시 저장할 수 있는 휘발성 메모리(230)로부터 상기 영상 정보를 추출하여, 연산 블록이나 룩업 테이블 혹은 하드웨어로 범위를 고정시키는 방법과 같은 방식을 이용하여 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성할 수 있다. 상기 룩업 테이블은 영상값을 표시값으로 사용하기 위해 수치 영상 처리에서 사용되는 테이블을 의미할 수 있다.
상기 송신부(283)는 상기 프로토콜 생성기(281)를 통과한 영상 정보를 버스를 통해서 수신부(285)로 전송한다. 상기 수신부(285)는 입력 받은 영상 정보를 영상 처리부(287)로 전송한다. 상기 영상 처리부(287)는 상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다. 상기 영상 처리부(287)는 영상 정보의 입출력을 그래픽 형태로 할 수 있다. 상기 영상 처리부(287)는 컴퓨터에 의한 화면 처리를 고속화하기 위한 전용 하드웨어일 수 있다. 상기 화면 처리에는 매우 대량의 데이터를 고속으로 처리하지 않으면 안 되는 경우가 많기 때문에 PC 본체의 CPU만으로는 실용적인 처리 속도를 얻을 수 없으므로 영상 처리부(287)를 사용한다. 상기 영상 처리부(287)는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 것일 수 있다.
상기 영상 처리 장치(280)는 저장부(289)포함한다. 상기 저장부(289)는 상기 프로토콜 생성기(281)를 통과한 영상 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(289)는 RAM과 ROM을 포함할 수 있다. 상기 RAM은 기억된 정보를 읽어내기도 하고 다른 정보를 기억시킬 수도 있는 메모리로서, 컴퓨터의 주 기억장치, 응용 프로그램의 일시적 로딩, 데이터의 일시적 저장 등에 사용될 수 있다. 상기 ROM은 한 번 기록한 데이터를 빠른 속도로 읽을 수 있지만, 다시 기록할 수 없는 메모리를 의미할 수 있다.
상기 출력 영상(260)은 상기 영상 처리 장치(280)를 통과한 영상 정보를 출력한 영상이다.
도1과 도2b의 차이점은 도2에는 프로토콜 생성기(272)가 있는 반면에, 도1에는 프로토콜 생성기(272)가 없다는 것이다. 도 3과 수학식1, 수학식2, 수학식3을 참조하면, 프로토콜 생성기(272)가 있을 때와 프로토콜 생성기(272)가 없을 때, 송신부에서 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수의 차이를 확인할 수 있다.
프로토콜 생성기(272)가 없을 경우인 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 1에서의 X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10이므로, 전체 영상 정보의 개수는 10x10x3x8=1500, 즉 1500개가 된다. 따라서, 도 3에 도시된 10X10의 프레임의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 1500개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다.
상기 프레임(300)의 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때에 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수를 구하기 위해서는 상기 가로 픽셀 수에 상기 세로 픽셀 수를 곱한 값에 3X8을 곱한 값에 해당하는 전체 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하면 된다. 상기 3X8을 곱해주는 이유는 RGB888이 3X8, 즉 각 픽셀의 정보에 해당하는 데이터 신호가 24bit로 이루어져 있기 때문일 수 있다. 상기 프레임의 각 픽셀은 RGB888 이외의 RGB 값으로 구성될 수 있다. 상기 bit는 binary digit의 약칭이며, 수학이나 컴퓨터 분야의 이진법의 최소의 단위를 의미할 수 있다.
프로토콜 생성기(272)가 있을 경우인 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 2 에서의 v인 유효한 픽셀의 개수가 24이고, X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10 이므로, 상기 유효한 영상 정보의 개수는 (24x3x8)+100=676개가 된다.
따라서, 도 3에 도시된 10X10의 프레임을 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 676개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다. 상기 프로토콜 생성기(272)가 생성한 버스 신호는 상기 676개의 영상 정보를 포함할 수 있다.
상기 영상 정보의 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때에 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수를 구하기 위해서는 상기 가로 픽셀 수에 상기 세로 픽셀 수를 곱한 값에 상기 유효한 픽셀의 개수에 3X8을 곱한 값을 더해주면 된다. 상기 3X8을 곱해주는 이유는 RGB888이 3X8, 즉 각 픽셀의 정보에 해당하는 데이터 신호가 24bit로 이루어져 있기 때문일 수 있다. 상기 영상 정보의 각 픽셀은 RGB888 이외의 RGB 값으로 구성될 수 있다.
프로토콜 생성기(272)가 없을 경우와 있을 경우를 대조해보면, 프로토콜 생성기(272)가 없을 경우인 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는 수학식 1을 참고하면, 전체 영상 정보의 개수가 1500개인 반면, 프로토콜 생성기(272)가 있을 때인 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는 수학식 2를 참고하면, 유효한 영상 정보의 개수가 676개가 된다. 따라서, 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)을 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에, 프로토콜 생성기(272)를 이용하면, 전체 영상 정보의 개수인 1500에서 유효한 영상 정보의 개수인 676를 뺀 영상정보의 개수인 1724개의 영상 정보를 전송하지 않고도 원하는 영상 정보를 전송할 수 있다.
따라서, 프로토콜 생성기(272)를 이용하면 전송 효율성이 증가할 수 있다. 상기 프로토콜 생성기(272)가 있을 경우와 상기 프로토콜 생성기(272)가 없을 경우에, 송신부에서 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수가 차이가 나는 이유는, 상기 프로토콜 생성기(272)가 없으면 유효 픽셀 기반의 영상 프로토콜을 이용한 영상 전송 방법을 이용할 수 없기 때문에 후술하는 수학식1과 같이, 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하기 때문일 수 있다. 상기 프로토콜 생성기(272)가 있으면 유효 픽셀 기반의 영상 프로토콜을 이용할 수 있기 때문에 후술하는 수학식2와 같이, 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하기 때문일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 10x10 크기의 프레임(300)을 나타낸 도면이다.
회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다. 상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 정보를 저장하는 방식을 의미한다. 즉, 상기 BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다. 상기 BITMAP 뒤에는 각 픽셀의 RGB 값이 송신부에서 수신부로 전송 된다.
상기 도 3의 1행을 기준으로 하면, 첫 픽셀의 값은 전송되지 않으며 두 번째 픽셀과 네 번째 픽셀, 여섯 번째와 아홉 번째 픽셀이 순서대로 버스를 통하여 전송된다. 상기 BITMAP 값이 1을 갖는 픽셀 부분에 해당하는 RGB 값이 송신부에서 수신부로 전송될 수 있다. 결과적으로 BITMAP 전송을 위해 10bit의 데이터가 증가하였으나 전송할 필요가 없는 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째, 일곱 번째, 여덟 번째, 열 번째의 6개의 픽셀 값은 전송하지 않기 때문에 버스를 더 효율적으로 사용할 수 있다. 상기 픽셀은 영상을 구성하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 상기 RGB 값은 RGB888을 의미할 수 있다.
상기 도3의 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때, 기존의 방법대로의 전체 영상 정보의 개수를 구하면 아래의 수학식1과 같다.
Figure 112018052770374-pat00001
여기에서 B1: 전체 영상 데이터 개수 X:가로 픽셀 수, Y: 세로 픽셀 수이다. 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때에 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수를 구하기 위해서는 상기 가로 픽셀 수에 상기 세로 픽셀 수를 곱한 값에 3X8을 곱한값에 해당하는 전체 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하면 된다. 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 1에서의 X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10이므로, 전체 영상 정보의 개수는 10x10x3x8=1500, 즉 1500개가 된다. 상이기 수학식1과 같이 전체 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하는 과정은 영상 처리 장치(150)가 상기 수학식1과 같이 전체 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하는 과정일 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 10X10의 프레임의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 1500개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다. 상기 송신부는 일반적으로 신호, 즉 음성, 음악 또는 전신부호, 데이터 등을 전기신호로 바꿔 전력을 크게 해서 공중의 무선전파나 전기 케이블의 전류의 형태로 내보내는 장치를 의미할 수 있다. 상기 수신부는 데이터 전송 시스템에서 데이터를 수신하는 단말 장치를 의미할 수 있다. 상기 수신된 데이터를 검사하고, 송수신 오류가 발생할 경우에 오류 제어 신호를 송신 측에 송출하는 기능이 있을 수 있다.
Figure 112017042306502-pat00002
여기에서 B2: 유효한 영상 데이터 개수, v: 유효한 픽셀의 개수다. 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때에 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하기 위해서는 상기 가로 픽셀 수에 상기 세로 픽셀 수를 곱한 값에 상기 유효한 픽셀의 개수에 3X8을 곱한 값을 더해주면 된다. 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 2 에서의 v인 유효한 픽셀의 개수가 24이고, X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10 이므로, 상기 유효한 영상 정보의 개수는 (24x3x8)+100=676개가 된다. 따라서, 프로토콜 생성기(272)가 생성한 버스 신호는 상기 676개의 유효한 영상 정보의 개수를 포함할 수 있다.
상기 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에, 상기 수학식2와 같은 식이 도출되는 이유는, 먼저 가로 픽셀 수인 X와 세로 픽셀 수인 Y를 곱해서, 상기 10x10 크기의 프레임(300)의 픽셀 수를 구하고, 상기 10x10 크기의 프레임(300)에서 유효한 픽셀에 해당하는 v에 상기 10x10 크기의 프레임(300)이 적용하고 있는 RGB888이 갖고 있는 24bit에 해당하는 3X8를 곱해주기 때문이다. 상이기 수학식2를 상기 수학식1과 비교했을 때, 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송되는 영상 정보의 개수가 줄어들 수 있는 이유는, 유효하지 않은 픽셀에 해당하는 정보는 전송하지 않기 때문이다.
상기 수학식2와 같이 유효한 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하는 과정은 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)가 상기 수학식2와 같이 유효한 영상 정보의 개수를 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송하는 과정일 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 10X10의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 676개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다. 만약, 아래의 수학식3이 충족되지 않으면, 즉 모든 영상 정보가 유효한 정보라면 상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 효율성은 더 나빠지지만, 아래의 수학식3이 충족되면, 상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 전송 효율성이 증가하게 된다.
왜냐하면 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 1에서의 X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10이므로, 상기 전체 영상 정보의 개수는 10x10x3x8=1500, 즉 1500개가 된다. 따라서, 도 3에 도시된 10X10의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 1500개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다.
그런데 도 3에 도시된 10x10 크기의 영상 정보의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 수학식 2 에서의 v인 유효한 픽셀의 개수가 24이고, X인 가로 픽셀 수가 10이고, Y인 세로 픽셀 수가 10 이므로, 상기 유효한 영상 정보의 개수는 (24x3x8)+100=676개가 된다. 따라서, 도 3에 도시된 10X10의 프레임의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 상기 676개의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하게 된다.
도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 전체 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는 수학식 1을 참고하면, 1500개인 반면, 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는 수학식 2를 참고하면, 676개가 된다. 따라서, 도 3에 도시된 10x10 크기의 프레임(300)의 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에, 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용하면, 1500-676=1724개의 영상 정보를 전송하지 않고도 원하는 영상 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용하면 전송 효율성이 증가할 수 있다.
Figure 112017042306502-pat00003
여기에서 T: 가로 픽셀 수X 세로 픽셀 수이다. 상기 수학식 3은 수학식 1의 전체 영상 정보의 개수가 수학식 2의 유효한 영상 정보의 개수보다 많다는 수식을 세워서 유도될 수 있다. 각 픽셀이 RGB888로 구성이 되어있을 때에 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하기 위해서는 상기 가로 픽셀 수에 상기 세로 픽셀 수를 곱한 값에 상기 유효한 픽셀의 개수에 3X8을 곱한 값을 더해주면 된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 10X10의 프레임의 유효한 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송하는 경우에는, 유효한 픽셀의 개수인 v는 24개이고, T=10X10=100, 즉 100개가 된다.
따라서, 상기 수학식 3은 (100-24)X3X8>100을 충족하므로, 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 전송 효율성이 증가할 수 있다. 만약 유효한 픽셀의 개수인 v와 T가 같은 경우인 v=10, T=10인 경우를 예로 들어보면, (10-10)X3X8<10 이 되므로, 수학식 3이 충족되지 않는다. 상기 수학식 3이 충족되지 않으면, 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 전송 효율성은 더 나빠지게 된다. 상기 유효한 픽셀의 개수인 v와 T가 같은 경우가 아니라도, 수학식 3이 충족되지 않을 수 있는데, 이러한 경우에도 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜의 전송 효율성은 더 나빠질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 신호의 구조를 나타낸 표이다.
상기 버스 신호는 클록 신호, 유효 데이터 표시 신호, 컨트롤 신호, 데이터 신호를 포함한다. 상이기 버스 신호는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)가 프로토콜 생성기(272)를 이용하여 발생한 신호일 수 있다. 상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜은 상기 수학식 3을 충족하지 않는 경우를 제외하고, 영상 정보를 송신부에서 수신부로 전송함에 있어서 전송 효율성을 증가시킬 수 있다. 상기 전송 효율성을 증가시키는 것은 영상 정보를 적게 전송하고도 원하는 영상 정보를 전송할 수 있는 것을 의미할 수 있다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 클록 신호는 상기 송신부와 상기 수신부를 동기화 하는 신호일 수 있다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 유효 데이터 표시 신호는 상기 버스 신호가 상기 영상 처리부가 처리하는 신호인지 여부를 나타내는 신호이다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 컨트롤 신호는 데이터 신호의 생성 전에, 데이터 신호의 특성을 나타내는 신호일 수 있다. 상기 컨트롤 신호는 2진수 3자리로 구성될 수 있다. 상기 컨트롤 신호는 8가지 일 실시예를 포함한다. 도 5를 참조하면, 상기 컨트롤 신호는 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111과 같은 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 컨트롤 신호가 000인 값을 갖고, 상기 000인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 idle이면, 상기 컨트롤 신호는 버스가 현재 비어있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 현재 비어있는 상태일 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 001인 값을 갖고, 상기 001인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 SOF이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 시작(Start Of Frame)을 의미할 수 있다.
상기 컨트롤 신호에 해당하는 특성에 대한 정보인 상기 데이터 신호는 프레임 시작을 의미하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 010인 값을 갖고, 상기 010인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(V)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 세로 픽셀 수를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 세로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 011인 값을 갖고, 상기 011인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(H)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 가로 픽셀 수를 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 가로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 100인 값을 갖고, 상기 100인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LS이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 101인 값을 갖고, 상기 101인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 DATA이면, 상기 컨트롤 신호는 영상 정보를 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 영상 정보에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 영상 정보에 해당하는 데이터는 RGB 값일 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 110인 값을 갖고, 상기 110인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 BMP이면, 상기 컨트롤 신호는 유효 픽셀의 BITMAP을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 유효 픽셀의 BITMAP에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 도3을 기준으로, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다.
상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다. 즉, 상기 BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다. 상기 컨트롤 신호가 111인 값을 갖고, 상기 111인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LE이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 끝(Line End)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 끝에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 데이터 신호가 획득한 상기 데이터 신호는 유효 데이터 표시 신호가 상기 컨트롤 신호와 상기 데이터 신호가 유효한 데이터를 갖고 있다는 것을 나타낼 경우에, 상기 컨트롤 신호에 해당하는 데이터 신호를 가질 수 있다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 데이터 신호는 픽셀의 RGB888 값을 포함할 수 있다. 상기 RGB888은 빨강색을 나타내는 8bit와 초록색을 나타내는 8bit와 파란색을 나타내는 8bit를 합친 24bit를 이용해서 색을 나타낼 수 있다. 상이기 데이터 신호는 해당하는 픽셀의 RGB888 값을 포함할 수 있다.
상기 데이터 신호는 상기 컨트롤 신호에 해당하는 특성에 대한 정보인 데이터 신호를 획득한다.
도 5를 참조하면, 상기 컨트롤 신호는 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111과 같은 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 컨트롤 신호가 000인 값을 갖고, 상기 000인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 idle이면, 상기 컨트롤 신호는 버스가 현재 비어있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 현재 비어있는 상태일 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 001인 값을 갖고, 상기 001인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 SOF이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 시작(Start Of Frame)을 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 시작을 의미하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 010인 값을 갖고, 상기 010인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(V)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 세로 픽셀 수를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 세로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 011인 값을 갖고, 상기 011인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(H)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 가로 픽셀 수를 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 가로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 100인 값을 갖고, 상기 100인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LS이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 101인 값을 갖고, 상기 101인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 DATA이면, 상기 컨트롤 신호는 영상 정보를 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 영상 정보에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 영상 정보에 해당하는 데이터는 RGB 값일 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 110인 값을 갖고, 상기 110인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 BMP이면, 상기 컨트롤 신호는 유효 픽셀의 BITMAP을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 유효 픽셀의 BITMAP에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 도3을 기준으로, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다.
상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다. 즉, 상기 BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다.
상기 컨트롤 신호가 111인 값을 갖고, 상기 111인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LE이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 끝(Line End)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 끝에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 데이터 신호가 획득한 상기 데이터 신호는 유효 데이터 표시 신호가 상기 컨트롤 신호와 상기 데이터 신호가 유효한 데이터를 갖고 있다는 것을 나타낼 경우에, 상기 컨트롤 신호에 해당하는 데이터 신호를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 신호의 일 실시예를 나타낸 표이다.
상기 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 컨트롤 신호는 데이터 신호의 생성 전에, 데이터 신호의 특성을 나타내는 신호일 수 있다. 상기 컨트롤 신호는 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 발생된 신호일 수 있다. 상기 컨트롤 신호는 2진수 3자리로 구성될 수 있다. 상기 컨트롤 신호는 8가지 일 실시예를 포함한다.
도 5를 참조하면, 상기 컨트롤 신호는 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111과 같은 값일 수 있다. 예를 들어, 상기 컨트롤 신호가 000인 값을 갖고, 상기 000인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 idle이면, 상기 컨트롤 신호는 버스가 현재 비어있는 상태를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 현재 비어있는 상태일 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 001인 값을 갖고, 상기 001인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 SOF이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 시작(Start Of Frame)을 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 제 2 데이터는 프레임 시작을 의미하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 010인 값을 갖고, 상기 010인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(V)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 세로 픽셀 수를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 세로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 011인 값을 갖고, 상기 011인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 INF(H)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 가로 픽셀 수를의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 가로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 100인 값을 갖고, 상기 100인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LS이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 101인 값을 갖고, 상기 101인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 DATA이면, 상기 컨트롤 신호는 영상 정보를 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 영상 정보에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 영상 정보에 해당하는 데이터는 RGB 값일 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 110인 값을 갖고, 상기 110인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 BMP이면, 상기 컨트롤 신호는 유효 픽셀의 BITMAP을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 유효 픽셀의 BITMAP에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상이기 도3을 기준으로, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다.
상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다. 즉, 상기 BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다.
상기 컨트롤 신호가 111인 값을 갖고, 상기 111인 값을 갖는 컨트롤 신호의 이름이 LE이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 끝(Line End)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 끝에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 데이터 신호가 획득한 상기 데이터 신호는 유효 데이터 표시 신호가 상기 컨트롤 신호와 상기 데이터 신호가 유효한 데이터를 갖고 있다는 것을 나타낼 경우에, 상기 컨트롤 신호에 해당하는 데이터 신호를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 신호의 구성도이다.
상기 버스 신호는 복수개의 패킷을 포함할 수 있다. 첫 번째 패킷(610)은 SOF, INF, LS, BITMAP, RGB 값을 포함한다. 만약, 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송되는 프레임에 10개의 패킷이 있다면, 상기 첫 번째 패킷(610)은 첫 번째 패킷일 수 있다. 상기 패킷은 네트워크를 통해 전송하기 쉽도록 자른 데이터의 전송 단위를 의미할 수 있다.
컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 SOF이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 시작(Start Of Frame)을 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 시작을 의미하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 INF는 INF(V)와 INF(H)를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 INF(V)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 세로 픽셀 수를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 세로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 INF(H)이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임의 가로 픽셀 수를 의미할 수 있다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 가로 픽셀 수에 해당하는 데이터를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 LS이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다.
도 3을 참조하면, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다. 상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다.
RGB 값은 상기 BITMAP 뒤에서 송신부에서 수신부로 전송 된다. 상기 도 3의 1행의 패킷을 기준으로 하면, 첫 픽셀의 값은 전송되지 않으며 두 번째 픽셀과 네 번째 픽셀, 여섯 번째와 아홉 번째 픽셀이 순서대로 버스를 통하여 전송된다. 상기 BITMAP 값이 1을 갖는 픽셀 부분에 해당하는 RGB 값이 송신부에서 수신부로 전송될 수 있다.
결과적으로 BITMAP 전송을 위해 10bit의 데이터가 증가하였으나 전송할 필요가 없는 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째, 일곱 번째, 여덟 번째, 열 번째의 6개의 픽셀 값은 전송하지 않기 때문에 버스를 더 효율적으로 사용할 수 있다. 상기 RGB 값은 RGB888을 의미할 수 있다. 상기 픽셀은 영상을 구성하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 상기 데이터 신호와 상기 RGB 값은 같은 데이터를 의미할 수 있다.
두 번째 패킷(620)은 LS, BITMAP, RGB 값을 포함한다. 만약, 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송되는 프레임에 10개의 패킷이 있다면, 상기 두 번째 패킷(620)은 첫 번째 또는 열 번째 패킷이 아닌, 두 번째 패킷 또는 세 번째 패킷 또는 네 번째 패킷 또는 다섯 번째 패킷 또는 여섯 번째 패킷 또는 일곱 번째 패킷 또는 여덟 번째 패킷 또는 아홉 번째 패킷일 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 LS이면, 상기 컨트롤 신호는프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다.
도 3을 참조하면, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다. 상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다.
RGB 값은 상기 BITMAP 뒤에서 송신부에서 수신부로 전송 된다. 상기 도 3의 1행의 패킷을 기준으로 하면, 첫 픽셀의 값은 전송되지 않으며 두 번째 픽셀과 네 번째 픽셀, 여섯 번째와 아홉 번째 픽셀이 순서대로 버스를 통하여 전송된다. 상기 BITMAP 값이 1을 갖는 픽셀 부분에 해당하는 RGB 값이 송신부에서 수신부로 전송될 수 있다.
결과적으로 BITMAP 전송을 위해 10bit의 데이터가 증가하였으나 전송할 필요가 없는 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째, 일곱 번째, 여덟 번째, 열 번째의 6개의 픽셀 값은 전송하지 않기 때문에 버스를 더 효율적으로 사용할 수 있다. 상기 픽셀은 영상을 구성하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 상기 RGB 값은 RGB888을 의미할 수 있다. 상기 데이터 신호와 상기 RGB 값은 같은 데이터를 의미할 수 있다.
첫 번째 패킷(610)과 두 번째 패킷(620)의 다른 부분은, 첫 번째 패킷(610)은 SOF와 INF를 포함한 반면, 두 번째 패킷(620)은 SOF와 INF를 포함하지 않는다는 부분이다. 첫 번째 패킷(610)은 프레임을 송신부에서 수신부로 전송하는 것을 시작하는 부분이기 때문에 프레임의 시작을 의미하는 SOF를 추가했고, 프레임을 송신부에서 수신부로 전송하는 것을 시작하는 부분에서 프레임의 세로 픽셀 수와, 가로 픽셀 수를 수신부에게 알려주는 것이 바람직할 수 있기 때문에 추가한 것일 수 있다.
세 번째 패킷(630)은 LS, BITMAP, RGB 값, LE를 포함한다. 만약, 상기 송신부에서 상기 수신부로 전송되는 프레임에 10개의 패킷이 있다면, 상기 세 번째 패킷(60)은 열 번째 패킷일 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 LS이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 시작(Line Start)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 시작에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
BITMAP은 여러 개의 bit로 구성된 배열로서 각 bit마다 특정한 의미가 부여되어 각 bit의 0 또는 1 값이 그 배열에 해당되는 원소 상태를 나타낸다. 여기에서 부여된 상기 특정한 의미는 영상 정보가 유효한 정보인지 여부이다.
도 3을 참조하면, 회색으로 표시된 픽셀(310)이 유효한 영상 정보이고 흰색으로 표시된 픽셀(320)이 유효하지 않은 영상 정보일 경우 1행의 BITMAP은 2진수 0101010010 값을 가진다. 상기 BITMAP은 컴퓨터 그래픽에서 화면상에 나타나는 영상 데이터를 저장하는 방식을 의미한다.
RGB 값은 상기 BITMAP 뒤에서 송신부에서 수신부로 전송 된다. 상기 도 3의 1행의 패킷을 기준으로 하면, 첫 픽셀의 값은 전송되지 않으며 두 번째 픽셀과 네 번째 픽셀, 여섯 번째와 아홉 번째 픽셀이 순서대로 버스를 통하여 전송된다. 상기 BITMAP 값이 1을 갖는 픽셀 부분에 해당하는 RGB 값이 송신부에서 수신부로 전송될 수 있다.
결과적으로 BITMAP 전송을 위해 10bit의 데이터가 증가하였으나 전송할 필요가 없는 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째, 일곱 번째, 여덟 번째, 열 번째의 6개의 픽셀 값은 전송하지 않기 때문에 버스를 더 효율적으로 사용할 수 있다. 상기 픽셀은 영상을 구성하는 최소 단위를 의미할 수 있다. 상이기 RGB 값은 RGB888을 의미할 수 있다. 상기 데이터 신호와 상기 RGB 값은 같은 데이터를 의미할 수 있다.
상기 컨트롤 신호가 갖고 있는 컨트롤 신호가 LE이면, 상기 컨트롤 신호는 프레임 라인 끝(Line End)을 의미한다. 상기 컨트롤 신호에 해당하는 상기 데이터 신호는 프레임 라인 끝에 해당하는 데이터를 가질 수 있다.
두 번째 패킷(620)과 세 번째 패킷(630)의 다른 부분은, 두 번째 패킷(620)은 LE를 포함하지 않는 반면, 세 번째 패킷(630)은 LE를 포함한다는 부분이다.
세 번째 패킷(630)은 프레임을 송신부에서 수신부로 전송하는 것을 끝내는 부분이기 때문에 프레임을 끝내는 것을 의미하는 LE를 추가했고, 두 번째 패킷(620)은 프레임을 송신부에서 수신부로 전송하는 것을 끝내는 부분이 아니기 때문에 프레임을 끝내는 것을 의미하는 LE를 추가하지 않은 것일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 방법의 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 방법은 유효 픽셀 기반의 버스 프로토콜을 이용한 영상 처리 장치(270)에서 시계열적으로 처리되는 다음과 같은 단계들로 구성된다.
S710에서, 프로토콜 생성기(272)가 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고, 기 정의된 버스 프로토콜에 기반하여 버스 신호를 생성한다.
S720에서, 송신부가 버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송한다.
S730에서, 수신부가 상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신한다.
S740에서, 영상 처리부(278)가 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들이 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록 매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고, 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 버스 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성하는 프로토콜 생성기;
    버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하는 송신부;
    상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 영상 처리부를 포함하되,
    상기 프로토콜 생성기는, 상기 프로토콜 생성기는 상기 영상 처리부가 사용하는 픽셀의 개수에 색상 정보 값을 곱한 값에 가로 픽셀 수와 세로 픽셀 수를 곱한 값을 더한 값에 해당하는 데이터 량을 갖는 상기 버스 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스 신호는 상기 송신부와 상기 수신부를 동기화하는 클록 신호, 상기 버스 신호가 상기 영상 처리부가 처리하는 신호인지 여부를 나타내는 유효 데이터 표시 신호, 상기 버스 신호의 특성을 나타내는 컨트롤 신호 및 상기 컨트롤 신호가 나타낸 특성에 해당하는 정보를 획득하는 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤 신호는 상기 버스가 현재 비어있는 상태라는 것을 나타내는 신호(Idle), 프레임의 시작을 나타내는 신호(SOF), 상기 프레임의 가로 픽셀 수를 나타내는 신호(INF_V), 상기 프레임의 세로 픽셀 수를 나타내는 신호(INF_H), 상기 프레임의 라인이 시작된다는 것을 나타내는 신호(LS), 상기 영상 정보를 나타내는 신호(DATA), 유효 픽셀 비트맵을 나타내는 신호(BMP), 및 상기 프레임의 라인이 끝난다는 것을 나타내는 신호(LE) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로토콜 생성기는 상기 추출한 영상 정보를 구성하는 픽셀 중에서 상기 영상 처리부가 처리하는 픽셀인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로토콜 생성기는 상기 영상 정보를 라인 단위로 전송하기 위해서, 상기 영상 정보를 복수의 패킷으로 분할할 수 있는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리 장치는 상기 버스 신호를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  8. 원본 영상으로부터 특정 영역의 영상 정보를 추출하고, 상기 추출된 영상 정보를 전송하도록 정의된 버스 프로토콜을 이용하여 버스 신호를 생성하는 단계;
    버스를 통하여 상기 버스 신호를 전송하는 단계;
    상기 버스를 통하여 상기 버스 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 버스 프로토콜에 기반하여 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 단계를 포함하되,
    상기 버스 신호를 생성하는 단계는 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 단계에서 사용하는 픽셀의 개수에 색상 정보 값을 곱한 값에 가로 픽셀 수와 세로 픽셀 수를 곱한 값을 더한 값에 해당하는 데이터 량을 갖는 상기 버스 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 버스 신호는 상기 버스 신호를 전송하는 단계와 상기 버스 신호를 수신하는 단계를 동기화하는 클록 신호, 상기 버스 신호가 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 단계에서 처리되는 신호인지 여부를 나타내는 유효 데이터 표시 신호, 상기 버스 신호의 특성을 나타내는 컨트롤 신호. 및 상기 컨트롤 신호가 나타낸 특성에 해당하는 정보를 획득하는 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤 신호는 버스가 현재 비어있는 상태라는 것을 나타내는 신호(Idle), 프레임의 시작을 나타내는 신호(SOF), 상기 프레임의 가로 픽셀 수를 나타내는 신호(INF_V), 상기 프레임의 세로 픽셀 수를 나타내는 신호(INF_H), 상기 프레임의 라인이 시작된다는 것을 나타내는 신호(LS), 상기 영상 정보를 나타내는 신호(DATA), 유효 픽셀 비트맵을 나타내는 신호(BMP), 및 상기 프레임의 라인이 끝난다는 것을 나타내는 신호(LE) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 버스 신호를 생성하는 단계는 상기 추출한 영상 정보를 구성하는 픽셀 중에서 상기 수신된 버스 신호를 처리하는 단계에서 처리되는 픽셀인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 버스 신호를 생성하는 단계는 상기 영상 정보를 라인 단위로 전송하기 위해서, 상기 영상 정보를 복수의 패킷으로 분할할 수 있는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 영상 처리 방법은 상기 버스 신호를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  15. 컴퓨터에서 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 따른 상기 영상 처리 방법을 실행시키기 위한 상기 컴퓨터에서 판독 가능한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.


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