KR20000052205A - 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법 - Google Patents
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Abstract
PC카메라용 전하결합소자의 디지털 신호 처리 장치에서 공간축상 및 시간축상의 압축을 통해서 동화상의 질을 개선하기 위한 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법을 제공하기 위한 것으로써, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법은 기준 프레임의 복수개의 픽셀 중 임의의 픽셀을 기준으로 하여 상기 기준이된 픽셀값과 나머지 픽셀값을 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Coded Modulation:DPCM)를 이용하여 공간압축하는 과정, 시간축상에서 상기 기준 프레임의 상기 기준픽셀과 현재 프fp임의 기준픽셀을 상기 DPCM를 이용하여 시간압축하는 과정을 통하여 진행됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 PC카메라용 전하결합소자의 디지털 신호처리에 대한 것으로, 특히 공간 및 시간축상에서 압축을 수행함으로써 최소의 대역폭에서 고화질의 동화상을 제공할 수 있는 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법에 관한 것이다.
첨부 도면을 참조하여 종래 PC카메라의 디지털 신호처리장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
종래 PC카메라의 디지털 신호처리장치(Digital Signal Processor:DSP)는 도 1에 도시한 바와 같이 전하결합소자의 데이터를 받아 색을 지정하는 칼라처리부(Color Processing Block)(1)와, 상기 칼라처리부(1)로부터 PC 모니터에 디스플레이하기에 적당한 포맷으로 칼러의 공간을 변환하고 또한 압축을 수행하는 포맷 변환 및 감압부(2)와, 상기 포맷 변환 및 감압부(2)의 출력값에 따라서 디램을 조절하고 또한 외부버스 인터페이스부(4)로 데이터를 출력하는 디램조절부(3)와, 상기 디램조절부(3)의 신호를 받아서 외부버스로 데이터를 출력하는 외부버스 인터페이스부(4)와, 마이크로 제어장치(Microcontroller unit:MCU)와 신호를 교환하는 호스트 인터페이스부(5)로 구성되었다.
상기와 같은 종래 PC카메라의 디지털 신호처리장치는 다음과 같은 문제가 있다.
압축을 수행하지 않거나 압축을 수행하더라도 1차원적인 압축만을 수행하기 때문에 압축효율이 떨어지게 되고 이로인해 초당 프레임 수에 제약을 갖게 된다. 따라서 모니터상에 디스플레이되는 동(動)화상의 질이 떨어지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, PC카메라용 전하결합소자의 디지털 신호 처리 장치에서 공간축상 및 시간축상의 압축을 통해서 동화상의 질을 개선하기 위한 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 전형적인 PC카메라의 디지털 신호처리부의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 PC카메라의 디지털 신호압축방법을 나타낸 구성도
도 3은 본 발명에 따른 공간축상에서의 신호압축상태를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 시간축상에서의 신호압축상태를 나타낸 구성도
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법은 기준 프레임의 복수개의 픽셀 중 임의의 픽셀을 기준으로 하여 상기 기준이된 픽셀값과 나머지 픽셀값을 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Coded Modulation:DPCM)를 이용하여 공간압축하는 과정, 시간축상에서 상기 기준 프레임의 상기 기준픽셀과 현재 프fp임의 기준픽셀을 상기 DPCM를 이용하여 시간압축하는 과정을 통하여 진행됨을 특징으로 한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 PC카메라의 디지털 신호압축방법을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공간축상에서의 신호압축상태를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 시간축상에서의 신호압축상태를 나타낸 구성도이다.
본 발명 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법은 임의의 시간에 존재하는 화면의 공간상에서의 신호압축을 수행한 후에 다시 시간축상에서도 신호압축을 수행하므로써 진행된다.
먼저 PC카메라용 전하결합소자의 디지털 신호 처리 장치의 동화상처리방법은 도 2에 도시한 바와 같이 픽셀 데이터를 받아서 라인 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Code Modulation:DPCM)(공간축상에서의 DPCM)하는 단계(S10)와, 상기 픽셀 데이터를 받아서 시간축상에서 차분 펄스 부호 변조(DPCM)하는 단계(S11)와, 상기 시간적으로 DPCM한 값과, 라인 DPCM한 값을 각각 양자화하는 단계(S12)와, 기준 프레임 및 그 외의 복수개의 프레임을 갖는 디램의 기준 프레임으로부터 신호를 받는 디램 조절부(DRAM controller)에서 시간적으로 DPCM하는 단계를 제어하고 또한 양자화(Quantization)한 값을 받아서 역양자화(Inverse Quantization)한 후 감압(Decompression)할지 아니면 양자화된 값을 그대로 감압할지를 조절하는 단계(S13)과, 상기 양자화된 값을 디램조절부를 통해서 역양자화하는 단계(S14)와, 상기 역양자화된 값을 받아서 감압하거나 상기 양자화된 값을 직접 감압하는 단계(S15)와, 상기 감압된 값을 모니터상에 디스플레이 하는 단계(S16)를 통하여 동화상의 디지털 신호를 출력한다.
다음에 상기와 같은 방법 중 공간축상에서의 신호압축방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와 같이 화면의 횡방향으로 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Code Modulation:DPCM)를 수행한다. 여기서 DPCM은 영상신호나 음성신호의 데이터 압축방법의 하나로, 이미 전송된 신호로부터 앞으로 전송될 신호치를 예측하고 예측치와 실제치의 차를 부호화하여 전송하는 방식을 말한다.
이때 종방향 신호압축은 고려하지 않았는데 그 이유는 종방향 신호압축을 수행하면 라인 버퍼(Line Buffer)를 내부에 가지고 있어야 하므로 칩면적의 오버해드(Overhesd)가 될 수 있기 때문이다.
이와 같은 횡방향 신호압축은 기준 픽셀값을 기준값으로 하여 인접 픽셀들의 차분을 구해서 양자화를 수행한다.
예를들어 도 3에서와 같이 ⓐ,ⓑ,ⓒ,ⓓ의 픽셀에서 ⓐ를 기준픽셀로 할 경우 ⓐ픽셀값과 ⓑ,ⓒ,ⓓ 픽셀값의 차분치(ⓐ-ⓑ,ⓐ-ⓒ,ⓐ-ⓓ)를 각각 구한 후 양자화 계수(Q)로 나누어서 공간상에서 ⓑ',ⓒ',ⓓ'의 압축된 픽셀을 얻어낸다.
이후에 시간축상에서 신호를 압축하는데 그 방법은 도 4에 도시한 바와 같이 시간축상에서 기준 프레임(frame)의 기준 픽셀과 현재 프레임의 기준 픽셀간에도 DPCM을 수행하므로써 기준 프레임의 뒤를 따르는 프레임들은 그 데이터 크기가 더욱 줄어들게 된다. 즉, 시간축상의 압축을 통해서 t2 프레임의 픽셀Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ에는 각각 t1 프레임의 ⓐ,ⓑ,ⓒ,ⓓ 픽셀과의 차분치만이 저장되어 시간축상으로 한번 더 압축되는 것이다.
상기와 같은 본 발명 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법은 다음과 같은 효과가 있다.
공간축 및 시간축상에서 신호압축 개념을 도입하므로써 외부 메모리 크기를 절감시킬 수 있고 또한 메모리 대역폭을 절약할 수 있으며 동화상의 화질을 개선할 수 있다.
Claims (4)
- 기준 프레임의 복수개의 픽셀 중 임의의 픽셀을 기준으로 하여 상기 기준이된 픽셀값과 나머지 픽셀값을 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Code Modulation:DPCM)를 이용하여 공간압축하는 과정,시간축상에서 상기 기준 프레임의 상기 기준픽셀과 현재 프레임의 기준픽셀을 상기 DPCM를 이용하여 시간압축하는 과정을 통하여 진행됨을 특징으로 하는 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 공간압축에 의한 픽셀값은 기준 픽셀값과 나머지 픽셀값과의 차를 각각 구한 후 각각 양자화 계수로 나누므로써 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 시간압축과정을 통해서 현재 프레임의 각 픽셀에는 기준 프레임의 픽셀과의 차분치만을 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법.
- 픽셀데이타를 공간축상에서 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Coded Modulation:DPCM)하는 단계,상기 픽셀데이타를 시간축상에서 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Coded Modulation:DPCM)하는 단계,상기 공간축상 및 시간축상에서의 DPCM한 값을 각각 양자화하는 단계,디램의 기준프레임을 받아서 상기 각각 양자화된 값을 그대로 감압하거나 역양자화하여 감압하는 단계,상기 감압된 데이터를 모니터상에 디스플레이하는 단계를 통하여 진행함을 특징으로 하는 디지털 신호처리장치에서의 동화상 처리방법.
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1999
- 1999-01-30 KR KR1019990003123A patent/KR20000052205A/ko not_active Application Discontinuation
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