KR20070113037A - 효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법 - Google Patents

효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 선택적으로 이전 프레임 데이터가 기록되는 제1 버퍼 및 제2 버퍼; 프레임 데이터가 입력되면, 버퍼 상태 체크 신호를 생성하는 기록 버퍼 컨트롤러; 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 어느 하나에 기록된 상기 이전 프레임 데이터를 독출하는 독출 버퍼 컨트롤러; 및 상기 버퍼 상태 체크 신호가 입력되면, 독출되는 이전 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간을 산출하고 기록 예상 시간과 비교하여 상기 프레임 데이터의 기록 가능 여부 및 저장할 버퍼를 결정하는 프레임 컨트롤러를 포함하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치가 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해, 이미지 센서로부터 생성된 최근의 영상 데이터(즉, 프레임 데이터)를 버리지 않고 디스플레이 할 수 있다.
듀얼 버퍼, 컨트롤, 프레임 데이터

Description

효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법{Efficient dual frame buffer control device and the same method}
도 1은 종래의 싱글 프레임 버퍼를 통한 프레임 전달 과정을 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 컨트롤러의 내부 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소정의 시간 간격으로 이미지 센서로부터 출력되는 프레임 데이터를 버퍼에 기록하는 방법을 예시한 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이미지 센서의 소정의 시간 간격으로 프레임 데이터 출력, 제1 컨트롤러의 프레임 데이터 저장, 제2 컨트롤러의 프레임 데이터 독출에 따른 동기를 예시한 도면.
도 6는 도 5에 따른 버퍼에 기록 및/또는 독출되는 프레임 데이터를 예시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
310 : 체크 시점 지시부
315 : RRT 산출부
320 : FWT 레지스터
325 : 비교부
330 : 기록 버퍼 선택부
본 발명은 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 센서로부터 최근에 출력된 프레임 이미지를 보여 줄 수 있는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 싱글 버퍼를 통한 프레임 데이터 전달 과정을 예시한 도면이다. 도 1을 참조하여 싱글 버퍼를 통한 프레임 데이터 전달 과정을 간략히 설명하면, 일반적으로 이미지 센서에서 프레임 데이터가 생성되는 속도와 버퍼에 저장된 프레임 데이터를 독출하는 속도에 차이가 있다. 따라서, 도 1의 110을 참조하면, 이미지 센서로부터 프레임 데이터가 출력된 이후, 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러가 제1 버퍼에 제1 프레임 데이터를 기록한다. 기록 버퍼 컨트롤러의 기록이 완료된 이후 독출 버퍼 컨트롤러는 제1 버퍼에 접근하여 제1 프레임 데이터 의 독출을 시작한다.
120에서 미리 설정된 동기화 시간에 상응하여 이미지 센서는 제2 프레임 데이터를 출력하고 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러가 제2 프레임 데이터의 기록을 위해 제1 버퍼의 상태를 체크한다. 그러나, 도 1에서 보여지는 바와 같이, 프레임 데이터 독출 시간이 느리므로, 기록 버퍼 컨트롤러는 제1 버퍼에 접근할 수 없다. 이로 인해, 기록 버퍼 컨트롤러는 제2 프레임 데이터를 제1 버퍼에 저장할 수 없으므로 버리게 된다.
이와 같이, 단일 버퍼를 구비하는 경우, 프레임 데이터를 버퍼로부터 독출 시간과 기록 시간의 차이로 인해 버퍼에 기록되지 못하고 버려지는 프레임 데이터가 많아지는 문제점이 발생한다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 듀얼 프레임 버퍼를 이용하여 이미지 센서로부터 생성된 최근의 영상 데이터(즉, 프레임 데이터)를 버리지 않고 디스플레이 할 수 있는 효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 끊김 현상을 최소화하여 사용자에게 보다 실시간에 가까운 영상 데이터를 제공할 수 있는 효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이외의 본 발명의 목적들은 하기의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 이미지 센서와 같은 촬상 센서로부터 입력된 최근 프레임 데이터를 저장할 수 있는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 선택적으로 이전 프레임 데이터가 기록되는 제1 버퍼 및 제2 버퍼; 프레임 데이터가 입력되면, 버퍼 상태 체크 신호를 생성하는 기록 버퍼 컨트롤러; 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 어느 하나에 기록된 상기 이전 프레임 데이터를 독출하는 독출 버퍼 컨트롤러; 및 상기 버퍼 상태 체크 신호가 입력되면, 독출되는 이전 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간을 산출하고 기록 예상 시간과 비교하여 상기 프레임 데이터의 기록 가능 여부 및 저장할 버퍼를 결정하는 프레임 컨트롤러를 포함하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치가 제공될 수 있다.
상기 프레임 컨트롤러는 상기 버퍼 상태 체크 신호가 입력되면 상기 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간 산출을 지시하는 체크 시점 지시부; 상기 독출 시간 산출 지시 신호에 상응하여 상기 제2 컨트롤러에 의해 독출되고 있는 상기 이전 프레임 데이터의 남아 있는 프레임 독출 시간을 산출하는 RRT 산출부; 상기 프레임 데이터의 기록 시간을 저장하고 있는 FWT 레지스터; 상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간과 상기 기록 시간을 비교하여 기록 가능 지시 신호를 생성하는 비교부; 및 상기 기록 가능 지시 신호에 상응하여 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 기록 가능한 버퍼를 선택하여 상기 기록 버퍼 컨트롤러로 기록 지시 신호를 전달하는 기록 버퍼 선택부를 포함할 수 있다.
상기 RRT 산출부는 상기 이전 프레임 데이터의 전체 크기(size)와 독출한 데이터의 크기(size)를 이용하여 상기 남아 있는 프레임 독출 시간을 산출할 수 있다.
상기 비교부는 상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간이 상기 기록 시간보다 크면 상기 기록 가능 지시 신호를 생성하여 상기 기록 버퍼 선택부로 전달할 수 있다.
상기 비교부는 상기 기록 시간이 상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간보다 크면 버림 지시 신호를 생성하여 상기 기록 버퍼 선택부로 전달하되, 상기 기록 버퍼 선택부는 상기 버림 지시 신호가 입력되면 상기 기록 버퍼 컨트롤러로 상기 프레임 데이터의 버림을 지시할 수 있다.
상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼는 각각 상태 레지스터를 포함할 수 있다.
상기 기록 버퍼 컨트롤러 및 상기 독출 버퍼 컨트롤러는 접근 중인 버퍼의 상태 레지스터를 제1 상태로 갱신하며, 접근이 종료되면 제2 상태로 갱신하되, 상기 상태 레지스터가 제1 상태인 버퍼는 접근중인 컨트롤러 이외에는 접근이 불가능하며, 상기 버퍼는 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 듀얼 프레임 컨트롤 장치가 이미지 센서를 통해 출력된 최근 프레임 데이터를 기록할 수 있도록 듀얼 프레임 버퍼를 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 듀얼 프레임 컨트롤 장치가 이미지 센서를 통해 출력된 최근 프레임 데이터를 기록할 수 있도록 듀얼 프레임 버퍼를 제어하는 방법에 있어서, 기록 버퍼 컨트롤러로부터 이미지 센서를 통해 프레임 데이터 입력에 상응하여 버퍼 상태 체크 신호를 입력받는 단계; 상기 버퍼 상태 체크 신호에 상응하여 독출 버퍼 컨트롤러에 의해 독출되고 있는 이전 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간을 산출하는 단계; 상기 남아 있는 독출 시간과 미리 설정된 기록 예상 시간을 비교하는 단계; 및 상기 남아 있는 독출 시간이 상기 기록 예상 시간보다 큰 경우, 상기 프레임 데이터를 기록할 버퍼를 선택하는 단계; 및 상기 기록 버퍼 컨트롤러가 상기 선택된 버퍼에 상기 프레임 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 방법이 제공될 수 있다.
이하, 본원발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 동일 또는 유사한 개체를 순차적으로 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 촬상 장치의 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 컨트롤러의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 촬상 장치는 이미지 센서(210), 이미지 신호 처리부(215), 듀얼 버퍼 컨트롤부(200), 제어부 및 디스플레이부(250)를 포함하여 구성된다.
이미지 센서(210)는 외부 영상(즉, 피사체)에 상응하는 광상이 결상되는 촬상소자로서, 광상에 관한 빛 신호를 전기 신호인 아날로그 신호로 변환하여 이미지 센서(210)내에 포함된 A/D 컨버터(미도시)를 통해 디지털 신호로 변환하여 이미지 신호 처리부(215)로 출력한다.
즉, 이미지 센서(210)는 미리 정해진 소정의 시간 간격으로 피사체를 촬상하여 이미지 신호 처리부(215)로 영상 데이터를 해당 시간 간격마다 출력할 수 있다. 이하, 이미지 센서(210)에서 이미지 신호 처리부(215)로 출력되는 영상 데이터를 베이어 영상 데이터라 칭하기로 한다.
또한, 이미지 센서(210)는 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device, 이하에서는 "CCD"라 칭함) 또는 상보성금속산화물 반도체(CMOS : Complementary Metal Oxide Semiconductor, 이하에서는 "CMOS"라 칭함)로 구현될 수 있다.
이미지 신호 처리부(215)는 이미지 센서(210)로부터 입력된 베이어 영상 데이터를 미리 정해진 형식(예를 들어, YUV 형식, RGB 형식 등)에 상응하도록 변환하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 이미지 신호 처리부(215)는 베이어 영상 데이터를 확대, 축소, 로테이션(rotation), 에러 보정, 감마 보정, 화이트 보정 등의 전처리 과정을 수행할 수 있으며, 미리 정해진 형식으로 압축하거나 압축된 영상 데이터를 복호화(decoding)할 수도 있다.
이하, 이미지 신호 처리부(215)에서 출력되는 영상 데이터를 "프레임 데이터"라 칭하기로 한다.
본 발명에 따른 듀얼 프레임 컨트롤 장치(200)는 도 2에서 보여지는 바와 같이, 기록 버퍼 컨트롤러(220), 제1 버퍼(225), 제2 버퍼(230), 독출 버퍼 컨트롤러(240) 및 프레임 버퍼 컨트롤러(235)를 포함하여 구성된다.
기록 버퍼 컨트롤러(220)는 프레임 버퍼 컨트롤러(235)의 제어에 상응하여 제1 버퍼(225) 또는 제1 버퍼(225) 중 어느 하나를 선택하여 이미지 신호 처리부(215)로부터 소정의 시간 간격으로 출력되는 프레임 데이터를 기록하는 기능을 수행한다.
본 명세서에서 "버퍼 상태 체크 신호"는 프레임 버퍼 컨트롤러(235)가 제1 버퍼(225) 및 제2 버퍼(230)의 상태를 체크해야할 시점을 지시하기 위해 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 프레임 버퍼 컨트롤러(235)로 출력하는 제어 신호인 것으로 정의하기로 한다.
또한, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 이미지 신호 처리부(215)로부터 프레임 데이터가 입력되면 상태 체크 제어 신호를 생성하여 프레임 버퍼 컨트롤러(235)로 전달할 수도 있다.
제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230)는 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 프레임 데이터가 기록되는 저장 영역이다. 또한, 제1 버퍼(225) 및 제2 버퍼(230)는 각각의 버퍼가 임의의 컨트롤러(예를 들어, 기록 버퍼 컨트롤러(220) 또는 독출 버퍼 컨트롤러(240))에 의해 접근되어 있는지의 상태를 나타낼 수 있는 상태 레지스터 (미도시)를 포함할 수도 있다. 여기서, 상태 레지스터는 접근된 컨트롤러(예를 들어, 기록 버퍼 컨트롤러(220) 또는 독출 버퍼 컨트롤러(240))에 의해 제1 상태(예를 들어, 하이(high))로 갱신된 후 접근이 종료되면, 해당 컨트롤러는 접근한 버퍼의 상태 레지스터를 제2 상태(예를 들어, 로우(low)로 갱신하여 다른 컨트롤러에 의해 접근이 가능하도록 할 수 있다.
독출 버퍼 컨트롤러(240)는 프레임 버퍼 컨트롤러(235)의 제어에 의해 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 기록된 프레임 데이터를 독출하여 제어부(245)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 외부의 디스플레이 장치(예를 들어, LCD등)와 연결될 수 있는 인터페이스부(미도시)를 구비하여 해당 인터페이스부를 통해 디스플레이 장치와 결합되어 당해 디스플레이 장치로 프레임 데이터를 전달할 수도 있다. 본 명세서에서는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치(200)가 제어부(245)를 구비하여 디스플레이부(250)로 프레임 데이터를 전달하는 것을 중점으로 설명하기로 한다.
여기서, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230)를 교대로 선택하여(즉, t-1 시점에서 제1 버퍼(225)에 기록된 프레임 데이터를 독출하였다면, t시점에서는 제2 버퍼(230)에 기록된 프레임 데이터를 독출할 수 있다. 즉, 제1 버퍼(225)와 제2 버퍼(230)를 교번으로 선택하여) 버퍼에 기록된 프레임 데이터를 독출할 수 있다.
프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230)의 상태를 체크하여 이미지 신호 처리부(215)로부터 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 입력되는 프 레임 데이터를 기록할지 또는 버릴지를 결정하는 기능을 수행한다.
도 3을 참조하면, 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 체크 시점 지시부(310), RRT 산출부(315), FWT 레지스터(320), 비교부(325), 기록 버퍼 선택부(330) 및 독출 버퍼 선택부(335)를 포함하여 구성된다.)
체크 시점 지시부(310)는 기록 버퍼 컨트롤러(220)로부터 상태 체크 제어 신호가 입력되면, RRT(remain read time, 이하 "RRT"라 칭하기로 함)의 산출을 지시하는 제어 신호(이하에서는 "RRT 산출 제어 신호"라 칭하기로 함)를 RRT 산출부(315)로 전달한다.
RRT 산출부(315)는 체크 시점 지시부(310)로부터 RRT 산출 제어 신호가 입력되면, 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 접근된 버퍼(예를 들어, 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230))에서 남아 있는 프레임 데이터 독출 시간을 산출하여 비교부(325)로 전달한다.
예를 들어, RRT 산출부(315)는 프레임 데이터의 전체 사이즈(size)와 체크 시점 지시부(310)로부터 RRT 산출 지시 신호가 입력된 시점까지 독출한 데이터의 사이즈를 이용하여 남아 있는 데이터의 독출 시간을 산출할 수 있다.
FWT 레지스터(320)는 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나의 버퍼에 기록될 프레임 데이터의 기록 예상 시간이 저장된다. 여기서, FWT 레지스터(320)에 저장되는 기록 예상 시간은 프레임 데이터의 크기에 따라 상이할 수 있다. 그리고, 기록 예상 시간은 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 프레임 데이터 가 기록되는 시점에 프로세서(미도시)에 의해 산출된 후 FWT 레지스터(320)에 저장될 수 있다.
예를 들어, 기록 예상 시간은 사용자가 사진을 찍기 위해 디스플레이부(250)를 통해 미리 설정된 메뉴 정보를 통해 이미지 사이즈를 선택하면, 이에 상응하여 프로세서(미도시)에 의해 산출되어 FWT 레지스터(320)에 저장될 수 있다. 따라서, 사용자가 이미지 사이즈를 변경하는 동작을 수행하는 경우에만, FWT 레지스터(320)에 기록된 기록 예상 시간은 사용자에 의해 선택된 이미지 사이즈에 상응하여 산출된 후 프로세서에 의해 FWT 레지스터(320)에 저장될 수 있다.
비교부(325)는 RRT 산출부(315)로부터 산출된 프레임 데이터 독출 시간이 입력되면, FWT 레지스터(320)에 접근하여 기록 예상 시간을 독출하여 해당 프레임 데이터 독출 시간과 비교한다. 그리고, 비교부(325)는 프레임 데이터 독출 시간과 기록 예상 시간을 비교하여 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 입력된 프레임 데이터의 기록 가능 여부를 판단한 후 기록 가능한 경우 제어 신호를 생성하여 기록 버퍼 선택부(330)로 전달할 수 있다.
기록 버퍼 선택부(330)는 비교부(325)로부터 입력되는 제어 신호에 상응하여 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 기록 가능한 버퍼를 선택한다. 그리고, 기록 버퍼 선택부(330)는 선택된 버퍼 정보를 포함하는 신호(이하, "버퍼 선택 신호"라 칭하기로 함)를 생성하여 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달한다. 이로 인해, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 기록 버퍼 선택부(330)를 통해 입력된 버퍼 선택 신호에 상응하여 이미지 신호 처리부(215)로부터 입력된 프레임 데이터를 기록 가능한 버퍼 (예를 들어, 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230))에 기록할 수 있다.
독출 버퍼 선택부(335)는 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 버퍼에 저장된 프레임 데이터를 독출하기 위해 접근한 가장 최근 버퍼 정보를 일시적으로 기록한다. 그리고, 독출 버퍼 선택부(335)는 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 최근에 독출한 프레임 데이터에 연속되는 다음 프레임 데이터를 독출할 수 있도록 다른 버퍼를 선택할 수 있도록 독출 버퍼 선택 신호를 생성하여 독출 버퍼 컨트롤러(240)로 전송할 수 있다.
예를 들어, t-1시점에 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제2 버퍼(230)에 접근하여 제3 프레임 데이터를 독출하였다고 가정하자. 그러면, 독출 버퍼 선택부(335)는 제3 프레임 데이터에 가장 인접한 프레임 데이터를 독출할 수 있도록 t시점에서 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제1 버퍼(225)에 접근하도록 하기 위해, 제1 버퍼(225) 선택 정보를 포함하는 독출 버퍼 선택 신호를 생성하여 독출 버퍼 컨트롤러(240)로 전송할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 디스플레이부(250)는 제어부(245)의 제어에 의해 이미지 신호 처리부(215)를 통해 제2 컨트롤러(240)로부터 입력되는 프레임 데이터를 디스플레이하는 수단이다. 예를 들어, 디스플레이부(135)는 액정화면(LCD : Liquid Crystal Display) 일 수 있다.
제어부(245)는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 듀얼 프레임 컨트롤 장치(200)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 이미지 센서(210), 이미지 신호 처리부(215), 기록 버퍼 컨트롤러(220), 제1 버퍼(225), 제2 버퍼(230), 프레임 버퍼 컨트롤러(235), 독출 버퍼 컨트롤러(240), 디스플레이부(250) 등)을 제어하는 기능을 수행한다.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소정의 시간 간격으로 이미지 센서로부터 출력되는 프레임 데이터를 버퍼에 기록하는 방법을 예시한 순서도이다. 이하에서는 이미지 센서(210)로부터 임의의 프레임 데이터가 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 출력된 이후의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
단계 410에서 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 이미지 센서(210)로부터 임의의 프레임 데이터를 입력받는다. 이하에서는 이전에 이미지 센서(210)로부터 출력된 프레임 데이터들과 구별하기 위해, 편의상 "T 프레임 데이터"라 칭하기로 한다. 또한, 제1 버퍼(225) 및 제2 버퍼(230)에는 T 프레임 데이터에 비해 시간상으로 먼저 출력된 T-1 프레임 데이터와 T-2 프레임 데이터가 저장되어 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 또한, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 제1 버퍼(225)에 접근하여 T-2 프레임 데이터를 독출하고 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다.
단계 415에서 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 T 프레임 데이터의 저장해도 되는지 여부의 점검을 지시하는 신호(이하에서는 "버퍼 상태 점검 신호"라 칭하기로 함)를 프레임 버퍼 컨트롤러(235)의 체크 시점 지시부(310)로 전달한다. 이로 인해, 체크 시점 지시부(310)는 현재 시점에 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 T 프레임 데이터를 이미지 센서(210)로부터 입력 받았다는 것을 알 수 있다.
따라서, 단계 420에서 체크 시점 지시부(310)는 현재 독출 버퍼 컨트롤 러(240)에 의해 독출되고 있는 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간(즉, RRT)의 산출을 지시하는 신호를 RRT 산출부(315)로 전달한다. 그리고, 체크 시점 지시부(310)는 비교부(325)로 RRT와 FWT의 비교를 지시하는 신호(이하, "비교 지시 신호"라 칭하기로 함)를 전달할 수 있다.
예를 들어, 체크 시점 지시부(310)는 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나의 버퍼에 프레임 데이터를 기록할지 또는 버릴지 여부를 결정하기 위해, RRT 산출 및 산출된 RRT 및 FWT의 비교를 지시할 수 있다.
여기서, 본 명세서에서는 체크 시점 지시부(310)가 기록 버퍼 컨트롤러(220)로부터 입력된 버퍼 상태 점검 신호에 상응하여 RRT 산출을 지시하는 신호를 RRT 산출부(315)로 전달하고, 산출된 RRT와 FWT의 비교를 지시하는 신호를 전달하는 것을 중점으로 설명하나, 구현 방법에 따라 RRT 산출부(315)로부터 산출된 RRT가 입력되면, FWT를 독출하여 RRT와 FWT를 비교하도록 설계할 수도 있음은 당연하다.
단계 425에서 RRT 산출부(315)는 체크 시점 지시부(310)로부터 입력된 RRT 산출 지시 신호에 상응하여 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 독출되고 있는 프레임 데이터의 남아 있는 시간을 산출하여 비교부(325)로 전달한다.
예를 들어, RRT 산출부(315)는 접근된 버퍼에 저장된 프레임 데이터의 전체 크기와 독출한 프레임 데이터의 크기를 이용하여 RRT를 산출할 수 있다.
단계 430에서 비교부(325)는 RRT 산출부(315)로부터 산출되어 입력된 RRT와 미리 저장된 FWT를 FWT 레지스터(320)로부터 독출하여 비교한다.
만일 RRT가 FWT보다 크다면, 단계 435에서 비교부(325)는 T 프레임 데이터의 기록을 지시하는 신호를 기록 버퍼 선택부(330)로 전달한다. RRT 및 FWT는 이하에서 관련 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
예를 들어, RRT가 FWT보다 크면, 독출 버퍼 컨트롤러(240)에서 접근하지 않는 버퍼에 기록 버퍼 컨트롤러를 통해 접근할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 다른 버퍼(즉, 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 접근되지 않은 버퍼)에 저장된 프레임 데이터보다 현재 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 입력된 프레임 데이터가 보다 최근 영상이므로 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 T 프레임 데이터의 기록을 지시하는 신호를 전달한다.
단계 440에서 기록 버퍼 선택부(330)는 각각의 버퍼의 상태 레지스터를 참조하여 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 기록 가능한 버퍼를 선택하여 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달한다.
예를 들어, 기록 버퍼 선택부(330)는 버퍼의 상태 레지스터제 접근하여 버퍼의 상태를 알 수 있다. 즉, 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 접근 중인 버퍼(예를 들어, 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230))는 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 상태 레지스터가 제1 상태(예를 들어, high)로 갱신된다. 마찬가지로, 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 접근 중인 버퍼는 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 상태 레지스터가 제1 상태로 갱신될 수 있다. 물론, 기록 버퍼 컨트롤러(220) 및 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 상태 레지스터가 제1 상태로 갱신된 버퍼는 해당 컨트롤러(예를 들어, 기록 버퍼 컨트롤러(220) 또는 독출 버퍼 컨트롤러(240))에 의해 접근이 종료되면, 해당 컨트롤러에 의해 상태 레지스터가 제2 상태(예를 들어, 로우(low))로 갱신될 수 있다.
물론, 보다 상세하게 버퍼가 칩 셀렉터(chip selector)와 연결되어 구현되는 경우, 기록 버퍼 선택부(330)는 칩 셀렉터의 인에이블(enable), 디스에이블(disable), 기록 버퍼 컨트롤러(220)의 제어 신호, 독출 버퍼 컨트롤러(240)의 제어 신호를 이용하여 기록 가능한 버퍼를 선택하여 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달할 수 있다. 칩 셀렉터(미도시)의 동작 과정은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.
예를 들어, 제1 버퍼(225)가 제1 상태이면, 기록 버퍼 선택부(330)는 제2 버퍼(230)를 선택하여 기록 명령을 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달할 수 있다.
단계 445에서 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 데이터 기록 신호에 상응하여 단계 410에서 이미지 센서(210)로부터 T 프레임 데이터를 기록 버퍼 선택부(330)로부터 입력된 버퍼 선택 신호에 상응하여 해당 버퍼(예를 들어, 제2 버퍼(230))로 기록할 수 있다.
그러나 만일, RRT가 FWT보다 작다면, 단계 450에서 비교부(325)는 기록 불가 신호를 기록 버퍼 선택부(330)를 통해 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달한다. 이로 인해, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 이미지 센서(210)로부터 입력된 T 프레임 데이터를 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 기록하지 않고 버릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이미지 센서의 소정의 시간 간 격으로 프레임 데이터 출력, 제1 컨트롤러의 프레임 데이터 저장, 제2 컨트롤러의 프레임 데이터 독출에 따른 동기를 예시한 도면이고, 도 6는 도 5에 따른 버퍼에 기록 및/또는 독출되는 프레임 데이터를 예시한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 이미지 센서(210)로부터 소정의 시간 간격(예를 들어, 정해진 동기화 시간)으로 출력되는 영상 데이터를 프레임 데이터로 통칭하여 설명하기로 한다. 또한, 시간 순서상으로 가장 먼저 출력된 프레임 데이터를 제1 프레임 데이터, 그 이후 프레임 데이터를 제2 프레임 데이터 등으로 칭하기로 한다.
도 5를 참조하면, 510은 이미지 센서(210)가 미리 설정된 소정의 시간 간격으로 프레임 데이터를 출력하는 동기 시간이며, 520은 이미지 센서(210)로부터 출력된 프레임 데이터를 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 저장하는 시간을 예시한 것이다. 또한, 530은 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 접근하여 기록된 프레임 데이터를 독출하는 시간을 예시한 것이다.
도 5의 510, 520, 530에서 보여지는 바와 같이, 프레임 데이터를 기록하는 동기화 시간과 프레임 데이터를 독출하기 위한 동기화 시간은 각각 다르게 설정되는 것이 일반적이다. 또한, 프레임 데이터를 기록하는 시간이 프레임 데이터를 독출하는 것에 비해 짧은 시간을 요구하므로, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 프레임 데이터 기록에 따른 동기화 시간이 프레임 데이터 독출에 따른 동기화 시간에 비해 상대적으로 짧도록 설계되어 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다.
511과 같이 이미지 센서(210)가 제1 프레임 데이터를 출력하면, 소정의 시간 간격을 두고, 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 제1 프레임 데이터를 제1 버퍼(225)에 기록한다. 이미지 센서(210)에서 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 제1 프레임 데이터를 전달하는 동안에 일정 시간이 소요되므로, 511과 521에서 보여지는 바와 같이, 제1 프레임 데이터가 이미지 센서(210)에서 출력된 후 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제1 버퍼(225)에 기록되기 위해서는 소정의 시간 지연(delay)이 발생된다.
511 및 521에서 보여지는 바와 같이, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 이미지 센서(210)로부터 여러 개의 프레임 데이터를 동시에 전송받아 동시에 출력하지 않고, 이미지 센서(210)로부터 제1 프레임 데이터가 입력되면, 입력된 제1 프레임 데이터를 제1 버퍼(225)에 기록할 수 있다. 도 6의 610에 제1 버퍼(225)에 제1 프레임 데이터가 기록된 것이 예시되어 있다.
독출 버퍼 컨트롤러(240)는 431과 같이, 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제1 버퍼(225)에 제1 프레임 데이터의 기록이 완료된 후 제1 프레임 데이터의 독출을 시작할 수 있다.
512에서, 이미지 센서(210)가 제2 프레임 데이터를 출력하면, 소정의 시간 지연 이후에 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 522에서 보여지는 바와 같이, 제2 프레임 데이터를 제2 버퍼(230)에 기록한다. 여기서, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 제1 버퍼(225)에 접근하여 제1 프레임 데이터를 독출하고 있으므로, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제2 버퍼(230)에 제2 프레임 데이터를 기록할 수 있다. 도 5의 520을 참조하면, 제1 버퍼(225)에 제1 프레임 데이터가 기록되어 있으며, 제2 버퍼(230)에 제2 프레임 데이터가 기록되어 있는 것이 예시되어 있다.
513에서 이미지 센서(210)가 제3 프레임 데이터를 출력하면, 소정의 시간 지연 이후, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제3 프레임 데이터의 기록 가능 여부에 상응하는 제어신호를 프레임 버퍼 컨트롤러(235)로부터 입력받아, 프레임 버퍼 컨트롤러(235)의 제어에 따라 제3 프레임 데이터를 제1 버퍼(225)에 기록한다.
보다 상세하게 도 5의 513, 523을 참조하면, 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제1 프레임 데이터의 독출을 완료한 후 제2 버퍼(230)에 접근하여 제2 프레임 데이터를 독출을 시작한다. 이로 인해, 현재 시점에서 제1 버퍼(225)가 아이들(idle)상태이다. 따라서, 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 제1 버퍼(225)에 제3 프레임 데이터의 기록을 지시하는 신호를 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 전달할 수 있다. 이로 인해, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제3 프레임 데이터를 제1 버퍼(225)에 기록할 수 있다.
그리고, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 제1 프레임 데이터 독출이 완료되면, 제2 버퍼(230)에 접근하여 제2 프레임 데이터를 독출한다.
514에서, 이미지 센서(210)가 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 제4 프레임 데이터를 출력하면, 소정의 지연 시간 이후 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제4 프레임 데이터의 기록 가능 여부에 상응하는 제어 신호를 프레임 버퍼 컨트롤러(235)로부터 수신한다.
550을 참조하면, 이미지 센서(210)가 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 제4 프레임 데이터를 출력한다. 그리고, 소정의 지연 시간 이후 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 제4 프레임 데이터가 입력된다. 그리고, 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 이 미지 센서(210)로부터 제4 프레임 데이터를 입력받아 제1 버퍼(225) 또는 제2 버퍼(230) 중 어느 하나에 기록하는 시점(524)를 기준으로 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제2 프레임 데이터의 독출을 완료하기까지 남은 시간(즉, RRT)은 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 제4 프레임 데이터를 버퍼에 기록하는데 필요한 시간(즉, FWT)보다 상대적으로 크다(물론, 여기서, 제4 프레임 데이터를 버퍼에 기록하는데 필요한 시간(즉, FWT)과 제2 프레임 데이터의 독출을 완료하기까지 남은 시간(즉, RRT)은 같을 수도 있다).
따라서, 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 이와 같은 경우, 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 제4 프레임 데이터의 기록을 지시하는 제어 신호를 전달한다. 이로 인해, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제1 버퍼(225)에 접근하여 제4 프레임 데이터를 기록한다. 여기서, 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제2 버퍼(230)에 접속하고 있기 때문에 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제2 버퍼(230)에 접근할 수 없다.
기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제4 프레임 데이터의 기록이 완료된 이후 버퍼의 상태가 도 6의 640에 예시되어 있다.
또한, 550에서 보여지는 바와 같이, 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제4 프레임 데이터의 기록이 먼저 완료된 후 독출 버퍼 컨트롤러(240)에서 제2 프레임 데이터의 독출이 완료된다. 따라서, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 다음 프레임 데이터 독출을 위해, 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제1 버퍼(225)의 접근이 종료되면, 제1 버퍼(225)에 접근하여 제4 프레임 데이터의 독출을 시작한다.
도 5의 블록 560을 참조하면 미리 설정된 동기 신호(또는 동기 시간)에 상응 하여 이미지 센서(210)는 제5 프레임 데이터를 출력한다. 그리고, 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제5 프레임 데이터를 입력받는다. 그리고, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제2 버퍼(230)에 접근하여 제5 프레임 데이터를 기록한다. 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제5 프레임 데이터의 기록이 완료된 이후 버퍼의 상태가 도 6의 650에 예시되어 있다.
도 5의 570을 참조하면, 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 이미지 센서(210)는 제6 프레임 데이터를 출력한다. 그리고 상술한 바와 같이, 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제6 프레임 데이터를 입력받는다. 여기서, 기록 버퍼 컨트롤러(220)가 제6 프레임 데이터를 이미지 센서(210)를 경유하여 입력받는 시점(526)에 독출 버퍼 컨트롤러(240)에 의해 독출 중인 제 5 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간이 기록 예상 시간 보다 크기 때문에 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제1 버퍼(225)에 접근하여 제6 프레임 데이터를 기록한다. 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제6 프레임 데이터의 기록이 완료된 이후의 버퍼의 상태가 도 6의 660에 예시되어 있다.
도 5의 580을 참조하면, 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 이미지 센서(210)는 제7 프레임 데이터를 출력한다. 그리고 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제7 프레임 데이터를 입력받는다. 여기서, 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 독출 버퍼 컨트롤러(240)의 제5 프레임 데이터 독출 완료 시점과 기록 버퍼 컨트롤러(220)의 제7 프레임 데이터 기록 완료 시점을 산출하여 비교한다. 580에서 보여지는 바와 같이, 독출 버퍼 컨트롤러(240)가 제5 프레임 데이터 독출 을 완료하는 시점이 기록 버퍼 컨트롤러(220)의 제7 프레임 데이터 기록 완료 시점에 비해 상대적으로 먼저 완료 되기 때문에 프레임 버퍼 컨트롤러(235)는 기록 버퍼 컨트롤러(220)로 제7 프레임 데이터를 기록하지 않은 것을 지시하는 제어 신호를 전달한다(즉, 버림을 지시하는 제어 신호를 전달한다). 따라서, 독출 버퍼 컨트롤러(240)는 제5 프레임 데이터의 독출이 완료되면, 제1 버퍼(225)에 접근하여 제6 프레임 데이터 독출을 시작한다. 도 6의 670에 이에 상응하는 버퍼의 상태가 예시되어 있다.
도 5의 590을 참조하면, 미리 설정된 동기 신호에 상응하여 이미지 센서(210)는 제8 프레임 데이터를 출력한다. 그리고 소정의 지연 시간 이후, 기록 버퍼 컨트롤러(220)는 제8 프레임 데이터를 입력받아 제2 버퍼(230)에 기록한다. 기록 버퍼 컨트롤러(220)에 의해 제8 프레임 데이터의 기록이 완료된 후의 버퍼의 상태가 도 6의 680에 예시되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 효과적인 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치 및 그 방법을 제공함으로써 최근의 영상 데이터를 버리지 않고 디스플레이 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실시간 처리면에서 끊김 현상이 최소화된 실시간에 가까운 영상 데이터를 사용자에게 제공(디스플레이)할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 선택적으로 이전 프레임 데이터가 기록되는 제1 버퍼 및 제2 버퍼;
    프레임 데이터가 입력되면, 버퍼 상태 체크 신호를 생성하는 기록 버퍼 컨트롤러;
    상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 어느 하나에 기록된 상기 이전 프레임 데이터를 독출하는 독출 버퍼 컨트롤러; 및
    상기 버퍼 상태 체크 신호가 입력되면, 독출되는 이전 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간을 산출하고 기록 예상 시간과 비교하여 상기 프레임 데이터의 기록 가능 여부 및 저장할 버퍼를 결정하는 프레임 컨트롤러를 포함하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 컨트롤러는
    상기 버퍼 상태 체크 신호가 입력되면 상기 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간 산출을 지시하는 체크 시점 지시부;
    상기 독출 시간 산출 지시 신호에 상응하여 상기 제2 컨트롤러에 의해 독출되고 있는 상기 이전 프레임 데이터의 남아 있는 프레임 독출 시간을 산출하는 RRT 산출부;
    상기 프레임 데이터의 기록 시간을 저장하고 있는 FWT 레지스터;
    상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간과 상기 기록 시간을 비교하여 기록 가능 지시 신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 기록 가능 지시 신호에 상응하여 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 기록 가능한 버퍼를 선택하여 상기 기록 버퍼 컨트롤러로 기록 지시 신호를 전달하는 기록 버퍼 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 RRT 산출부는 상기 이전 프레임 데이터의 전체 크기(size)와 독출한 데이터의 크기(size)를 이용하여 상기 남아 있는 프레임 독출 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 비교부는 상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간이 상기 기록 시간보다 크면 상기 기록 가능 지시 신호를 생성하여 상기 기록 버퍼 선택부로 전달하는 것을 특징으로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비교부는 상기 기록 시간이 상기 산출된 남아 있는 프레임 독출 시간보다 크면 버림 지시 신호를 생성하여 상기 기록 버퍼 선택부로 전달하되,
    상기 기록 버퍼 선택부는 상기 버림 지시 신호가 입력되면 상기 기록 버퍼 컨트롤러로 상기 프레임 데이터의 버림을 지시하는 것을 특징으로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼는 각각 상태 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 장치.
  7. 상기 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 기록 버퍼 컨트롤러 및 상기 독출 버퍼 컨트롤러는 접근 중인 버퍼의 상태 레지스터를 제1 상태로 갱신하며, 접근이 종료되면 제2 상태로 갱신하되,
    상기 상태 레지스터가 제1 상태인 버퍼는 접근중인 컨트롤러 이외에는 접근이 불가능하며,
    상기 버퍼는 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼 중 어느 하나인 것을 특징으 로 하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤러 장치.
  8. 듀얼 프레임 컨트롤 장치가 이미지 센서를 통해 출력된 최근 프레임 데이터를 기록할 수 있도록 듀얼 프레임 버퍼를 제어하는 방법에 있어서,
    기록 버퍼 컨트롤러로부터 이미지 센서를 통해 프레임 데이터 입력에 상응하여 버퍼 상태 체크 신호를 입력받는 단계;
    상기 버퍼 상태 체크 신호에 상응하여 독출 버퍼 컨트롤러에 의해 독출되고 있는 이전 프레임 데이터의 남아 있는 독출 시간을 산출하는 단계;
    상기 남아 있는 독출 시간과 미리 설정된 기록 예상 시간을 비교하는 단계;
    상기 남아 있는 독출 시간이 상기 기록 예상 시간보다 큰 경우, 상기 프레임 데이터를 기록할 버퍼를 선택하는 단계; 및
    상기 기록 버퍼 컨트롤러는 상기 선택된 버퍼에 상기 프레임 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 듀얼 프레임 버퍼 컨트롤 방법.
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