KR20050004586A - 가변적인 영상 크기를 무선으로 송/수신기에서 용이하도록하는 영상 처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변적인 영상 크기를 무선으로 송/수신기에서 용이하도록 하는 영상 처리기에 관한 것으로서, 영상을 전기적인 신호로 변환하는 복수 개 카메라와 상기 카메라의 출력신호를 영상 처리하는 제 1 영상 처리기와 상기 제 1 영상 처리기의 출력 신호를 무선으로 송신하는 무선 송신 모듈과 상기 무선으로 전송되는 신호를 수신하는 무선 수신 모듈과 상기 수신된 무선 신호를 영상 처리하는 제 2 영상 처리기 및 제 2 영상 처리기의 출력단과 연결되어 전기적인 신호를 영상으로 재생하는 영상 단말기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

가변적인 영상 크기를 무선으로 송/수신기에서 용이하도록 하는 영상 처리기{Image Processor usable for wireless or wire sender/receiver of arbitrary size of imag}

본 발명은 영상 처리기 및 시스템에 관한 것으로, 송신 단에서 원 영상을 임의의 크기로 처리하거나 특정한 알고리듬을 이용하여 영상을 처리한 후, 이를 수신 단에서 영상을 다시 복구하고 수신 단에서 필요한 영상을 만들어 내는 데 목적이 있다.

최근에 임의의 영상을 송신/수신 단에 무선을 이용하여 처리하고자 하는 요구가 급격히 증가하고 있다. 하지만, 카메라에서 촬영한 영상을 보내지기 때문에 한정된 밴드 폭에 한계를 가지게 된다. 이로 인하여 영상을 여러 채널로 보내지므로 time-base correction으로 영상을 복원해야 한다. 또한 현재 영상을 송신쪽에서 처리하는 것이 아니고, 수신쪽에서 영상을 처리하도록 되어 있다. 이것을 도시적으로 표현하면 다음과 같다.

여러 채널을 통해서 들어오는 영상의 데이터는 기본적으로 카메라의 해상도에 따라서 결정되어 지는데 이와 같은 경우에는 미리 정해지므로 무선의 데이터 통신의 밴드폭이 정해진 경우에 송신 단의 개수가 정해지게 된다. 이렇테면, 한 채널의 데이터 밴드가 10Mbps이면, 한 채널의 영상의 사이즈는 320x240x60I의 해상도를 가지는 영상만을 보낼 수 있다.

본 발명은 영상을 무선으로 처리하는 경우에 송신 단에 영상을 임의의 크기로 스케일링하거나 영상 처리 알고리듬을 이용하여 영상의 화질을 향상시키는 등과 같이 적절한 영상 처리를 송신 단에서 처리하므로 수신 단에서 필요한 영상을 미리 처리하고 그에 대한 정보를 송신 단에서 인코딩하고 수신 단에서 디코딩할 수 있도록 필요한 정보를 영상 데이터안에 일정하게 캡슐화 시켜서는 데 목적이 있다.

특히, 무선 데이터 통신에서 원래의 영상 데이터를 무선으로 보냄으로써 한정된 밴드에서 보낼 수 있는 데이터의 양이 문제가 된다. 이를 해결하기 위해서 송신 단에서 영상을 줄이고, 줄이면서 생기는 영상의 화질 문제를 처리하여 데이터의 양도 줄이고, 화질도 처리하여 영상의 데이터를 줄임으로써, 무선의 데이터 밴드를효율적으로 사용할 수 있는 데 목적이 있다. 또한 수신 단에서 이러한 송신 단에서의 처리한 것들에 대한 정보를 반영하기위해서 송신 단과 수신 단과의 프로토콜을 정하여 수신 단에 영상 데이터를 처리할 수 있도록 하는 데 특징이 있다.

수신 단에서는 여러 채널을 동시에 처리함으로써 여러 가지의 형태로 영상 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들면, Multi-pip, PIP. POP, Split-screen와 같은 영상으로 처리할 수 있으며, 이를 위한 수신 단에서는 영상 처리 알고리듬을 사용하는 데 특징을 가지고 있으며, 송신 단에서 Y와 C를 분리하여 보내는 경우에 이에 맞게 처리하는 알고리듬을 사용하는 데 특징이 있다.

도 1은 본 발명 영상 처리 시스템의 실시예를 나타내는 전체도이다.

도 2는 본 발명 영상 처리기의 내부도에 대한 실시예이다.

도 3은 본 발명 송수 단간의 프로토콜 및 영상과 정보의 관계를 나타내는 그림이다.

도 4는 본 발명 여러 영상을 수신 단에서 재처리한 영상을 나타낸 그림이다.

송신 단에서 영상의 처리한 방법에 대해서 일정한 형태의 크기에 따라 수신 단에서 필요한 정보를 일정한 형태로 삽입하여 영상 데이터와 정보를 보내어 수신 단에서 수신된 데이터에서 영상 데이터와 영상 데이터를 화면을 표시하기 위한 정보를 분리하여 처리한 후, 화면에 디스플레이하도록 한다.

본 발명은 송신 단에서 캡쳐된 영상을 영상 처리 알고리듬을 처리하여 이에 대한 정보를 캡슐화시켜서 유/무선으로 보내고자 한다. 이와 같이 무선으로 보낸 영상 데이터를 수신 단에서 적절히 처리할 수 있도록 송신 단과 수신 단간의 정보를 공유할 수 있도록 하는 프로토콜을 정의해야 한다. 이를 전체적으로 도식화한 것이 도 1에 표시하였다. 영상 처리기의 내부도에 대한 실시예를 도 2에 표시하였다.

송신 단과 수신 단간에 정보를 공유할 수 있도록 프로토콜에 대한 정의 및 영상과 정보에 대한 데이터와의 관계를 도 3에 표시하였다. 여러 개의 카메라에서 영상을 캡쳐하여 수신 단에서 여러 가지의 형태로 나타난 예를 도 4에 표시하였다.

도 1에서 설명하면 다음과 같다. 도 1의 (1)은 일반적인 폐쇄 회로 카메라를 나타내고, 도 1의 (2)은 본 발명이다. 도 1의 (3)은 영상의 크기에 따라 무선랜을 이용할 수 도 있고, 유선랜으로 구현할 수 있으며, 블루투스를 사용해도 되는 것을 나타내고 있다. 이는 응용 분야에 따라서 여러가기 유/무선 통신 모듈로 구현할 수 있다. 도 1의 (4)은 수신부의 본 발명의 영상처리기로서 송신부의 영상처리기에서 부가적인 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 여러 채널로 들어온 영상을 여러 가지의 형태인 영상, 도 4와 같이 나타낼 수 있는 기능이 있을 수 있다. 본 발명의 도 1의 (3)와 (4)을 하나의 모듈로 만들어서 도 1의 (5),(6),(7)와 같은 여러 재생/기록 매체의 영상 입력단자에 부착할 수 있도록 할 수 있다.여기서 여러 채널로 들어온 영상을 하나의 출력 단자로 보낼 수도 있고, 여러 출력 단자로 영상을 각각 보낼 수도 있다.

도 2는 본 발명의 핵심인 영상 처리기로서, 도 1의 (2),(4)의 내부를 나타내는 블록도를 나타낸 것이다. 일반적으로 카메라에서 들어온 영상은 아날로그이므로 이를 디지털로 변환하는 도 2의 (1)인 아날로그/디지털 변환기로 영상을 디지털 데이터로 만들고, 이는 RGB영역이므로 이를 YcbCr영역으로 변환하는 도 2의 (2)와 같은 Color Space Conversion이 있어야 한다. 이는 데이터의 양의 반 또는 1/3으로 변환할 수 있으면 영상의 최소의 변화로 보존할 수 있기 때문이다. 이렇게 변환된영상 데이터에서 카메라에서 처리하는 과정에 생기는 노이즈나 케이블에서 생기는 노이즈를 효과적으로 제거하기 위해서 도 2의 (3)과 같은 노이즈 제거기가 필요하다. 또한 노이즈만을 제거하다고 또렷한 영상을 얻을 수는 없다. 그래서 영상의 색감, 색농도, 선명도 등과 같은 전반적인 영상의 화질을 높일 수 있도록 해주어야 한다. 이것이 도 2의 (4)에서 처리하고, 특히 여기서는 시간적인 영상의 데이터를 추출하여 영상이 움직임이 있는 경우 수신부에서 움직임 영상이라는 것을 쉽게 알 수 있게 정보 데이터에 삽입할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있다. 수신부에서 움직임이 없는 경우에는 도 4의 (2)와 같이 하이라이트 되지 않고, 움직임이 있는 경우에는 도 4의 (1)와 같이 화면에 하이라이트 되어 지도록 하여 움직임이 있는 영상이라는 것을 쉽게 감지할 수 있다. 도 2의 (5)은 도 1의 (4)에서 요구되는 사항에 따라서 영상을 처리하는 부를 나타낸 것이다. 여기에서는 영상의 일부분을 확대하거나 전체 영상을 축소/확대하는 것등을 한다. 도 2의 (6)은 최종 출력되는 영상/제어 데이터를 유/무선으로 처리하는 부를 나타낸 것이다. 특히, Time-base correction을 하기 위해서 외부 메모리와 인터페이스하는 부분을 도 2의 (7)에 나타내었다.

실질적으로 영상의 데이터 외의 필요한 정보를 만들어 내는 것을 나타낸 그림이 도 3이다. 도 3의 (1)은 영상의 데이터를 동기 시키는 Vsync, Hsync를 나타낸 것이며, 이에 맞추어서 영상 데이터와 필요한 정보를 캡슐화시킨다. 도 3의 (2)는 일정한 주기의 데이터를 나타내는 것이며, 이는 필요한 정보를 캡슐화를 시키는 경우에 영상 데이터 중간에 놓는다. 일반적으로 필요한 정보를 삽입하지 않고, 영상 데이터만을 수신부에 보내는 경우에는 도 3의 (5)인 페이로드만을 보내게 되는 것이다. 수신부에서 수신된 정보인 영상의 크기를 가지고 영상 데이터를 정렬하여 화면에 디스플레이할 수 있다. 도 3의 (3)은 수신부에서 필요한 정보로서 영상의 H size, V size, chrominace, luminance등과 같은 정보를 나타내는 것이다. 도 3의 (4)는 정보와 영상 데이터를 분리하기 위한 제어 바이트를 나타내는 것이다. 도 3의 (5)는 일반적으로 영상 데이터이다.

도 4는 수신부에서 처리된 영상을 나타낸 것이며, 16채널로 들어오는 경우에 16분할로 화면을 나누어 나타낼 수도 있고, 8분할, 4분할 등과 같이 Multi-pip로 화면에 표시할 수 있고, 그 밖은 PIP,POP,SPLIT-SCREEN와 같이 화면에 표현할 수 있다.

본 발명은 송신부에서 적절히 영상의 처리함으로써 불필요한 유/무선상의 데이터 밴드를 낭비 없이 효율적으로 영상을 수신부에 보낼 수 있고, 그에 필요한 데이터 캡슐화를 위한 프로토콜을 정의하였으며, 수신부에서는 이렇게 처리된 영상을 여러 채널로 들어온 것을 여러 가지의 형태로 화면에 표시할 수 있으며, 송신부에서 동작감지가 있을 때만 영상의 데이터를 보냄으로써 전송할 데이터의 양을 줄 일 수 있을 뿐만 아니라 수신부에 이 동작 감지 정보를 이용하여 멀티 영상 또는 일반영상에 동작 감지를 표시함으로써 화면을 보는 사람으로 하여금 확실히 동작이 있다는 것을 인지시켜 줄 수 있다.

Claims (1)

1. 영상을 전기적인 신호로 변환하는 복수 개 카메라;

   상기 카메라의 출력신호를 영상 처리하는 제 1 영상 처리기;

   상기 제 1 영상 처리기의 출력 신호를 무선으로 송신하는 무선 송신 모듈;

   상기 무선으로 전송되는 신호를 수신하는 무선 수신 모듈;

   상기 수신된 무선 신호를 영상 처리하는 제 2 영상 처리기; 및

   제 2 영상 처리기의 출력단과 연결되어 전기적인 신호를 영상으로 재생하는 영상 단말기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변적인 영상 크기를 무선으로 송/수신기에서 용이하도록 하는 영상 처리기.