KR20080031103A - 화상 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 메모리에 일시적으로 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하기 위한 화상 처리 장치 및 그 방법을 제공한다. 여기서, M, N은 1보다 큰 정수를 나타낸다. 화상 처리 장치는 판독 모듈, 버퍼, 제 1 처리 모듈, 제 2 처리 모듈, 및 쓰기 모듈로 구성된다. 상세하게는, 본 발명의 화상 처리 장치 및 그 방법은 타일에 기초한 장치 및 그 방법이며, 버퍼의 크기를 감소시킬 수 있으며 하드웨어 비용도 줄일 수 있다.
화상 처리 장치, 판독 모듈, 쓰기 모듈, 제 1 화상 타일, 제 2 화상 타일

Description

화상 처리 장치 및 그 방법{Image Processing Apparatus And Method}
도 1은 종래의 화상 처리 장치에 관한 블록도.
도 2는 종래의 화상 처리 장치에 관한 또 다른 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상 처리 장치의 블록도.
도 4a는 본 발명의 캡쳐 또는 기록된 화상을 나타내는 도면.
도 4b는 도 3에서 판독 모듈에 의해 외부 메모리로부터 제 1 화상 타일이 판독될때 도 4a의 제 1 화상 타일의 크기를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법의 흐름도.
본 발명은 화상 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하는 화상 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
기술 발전 및 일상 생활에서의 사람들의 수요 증대에 힘입어 웹 캠코더(webcamcorder), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera)와 같은 디지털 화상 캡처/기록 시스템은 급속히 발전하였다. 또한 모바일 폰(mobile phone) 및 PDA(Personal Digital Assistant)와 같 은 디지털 화상 캡쳐/기록 시스템이 집적된 전자 장치들은 가전 시장에서의 주요한 전자 제품이 되었다.
도 1은 종래의 화상 처리 장치에 관한 블록도를 나타낸다. 화상 처리 장치(7)는 광학 신호를 전자 신호 즉, 로 데이터(raw data)로 변환하는 전하 결합 소자(CCD) 또는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS)와 같은 화상 센서(72)를 사용한다. 로 데이터는 화상 파이프라인(74)에 의해 추가 처리되어 YUV 화상과 같은 출력 화상이 될 수 있다. 그 후에 출력 화상은 외부 메모리(76)에 저장될 수 있다. 또한 출력 화상은 인코더(78)에 의해 추가 처리되어 JPEG 포맷 화상 또는 MPEG 포맷 화상과 같이 화상 포맷에 따라 포맷화된 화상이 될 수 있다. 포맷된 화상은 외부 메모리(76)에 저장될 수 있다.
도 2는 종래의 또 다른 화상 처리 장치에 관한 블록도를 나타낸다. 도 2에서 도시된 것처럼, 종래에는 크기가 증가한 화상을 처리하기 위하여, 화상 센서(82)에 의해 획득된 로 데이터를 먼저 다수의 조각(fragment)들로 나눈다. 그리고 나서 그 조각들은 다수의 버퍼(84)들에 저장된다. 그 후에 조각들은 또한 순차적으로 화상 파이프 라인(86)에 의해 처리된다. 그러므로 버퍼들(84)의 크기는 로 데이터의 크기와 같다. 로 데이터의 개수가 증가할 때 (즉 로 데이터의 크기가 증가할 때), 버퍼들의 크기도 증가하며, 그 결과 하드웨어 비용 또한 증가한다.
따라서 본 발명의 목적은 화상 처리 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. 상세하게는 본 발명의 화상 처리 장치 및 그 방법은 버퍼의 크기를 감소시킬 수 있 으며 하드웨어 비용을 더 감소시킬 수 있는 타일(tile)에 기초한 장치 및 그 방법이다.
바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명의 화상 처리 장치는 외부 메모리에 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하는 데 적용되며, 여기서 M, N은 1보다 큰 정수를 나타낸다. 또한 상기 화상 처리 장치는 판독 모듈, 버퍼, 제 1 처리 모듈, 제 2 처리 모듈, 및 쓰기 모듈을 포함한다.
또한 상기 판독 모듈은 외부 메모리에 저장된 화상으로부터 분할된 다수의 제 1 화상 타일들을 순차적으로 판독하기 위하여 외부 메모리에 연결되며, 상기 각각의 제 1 화상 타일들은 p x q 크기를 가지며, 인접한 제 1 화상 타일들과 오버랩된다. 여기서 p는 1보다 크고 M보다 작은 정수, q는 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낸다.
상기 버퍼는 상기 판독 모듈에 의해 판독된 제 1 화상 타일들을 순차적으로 버퍼링하기 위하여 상기 판독 모듈에 연결된다. 상기 제 1 처리 모듈들은 상기 버퍼에서 버퍼링된 제 1 화상 타일들에 대하여 화상 처리 절차를 순차적으로 수행하기 위하여 상기 버퍼에 연결된다.
또한 제 2 처리 모듈은 제 1 화상 처리 모듈에 의해 처리된 제1 화상 타일들을 다수의 제 2 화상 타일로 순차적으로 처리하기 위하여 제 1처리 모듈에 연결되며, 각각의 제 2 화상 타일들은 m x n 크기를 가진다. 여기서 m은 p보다 작은 자연수, n은 q보다 작은 자연수를 나타낸다.
쓰기 모듈은 M x N 크기의 처리된 화상이 캡쳐 또는 저장된 화상을 대체하여 심리스하게(seamless) 구성되도록 상기 제 2 화상 타일을 상기 외부 메모리로 순차적으로 기록하기 위하여 제 2 처리 모듈 및 상기 외부 메모리에 각각 연결된다.
또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 화상 처리 장치는 외부 메모리에 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하기 위해 이용된다. 여기서 M 및 N은 1보다 큰 정수이다. 또한 상기 화상 처리 방법은 다음의 단계를 포함한다.
우선, 외부 메모리에 저장된 화상으로부터 나누어진 다수의 제 1 화상 타일들이 순차적으로 판독된다. 상기 제 1 화상 타일들 각각은 p x q 크기를 가지며 인접한 상기 제 1 화상 타일들과 오버랩된다. 여기서 p는 1보다 크고 M보다 작은 정수, q는 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낸다.
그 후에, 화상 처리 절차는 상기 제 1 화상 타일에 대하여 순차적으로 수행된다.
그 다음으로, 상기 제 1 화상 타일은 다수의 제 2 화상 타일들로 순차적으로 처리된다. 상기 제 2 화상 타일들 각각은 m x n 크기를 가지며, 여기서 m은 p보다 작은 자연수, n은 q보다 작은 자연수를 나타낸다.
최종적으로 제 2 화상 타일을 순차적으로 기록하는 단계는 M x N 크기의 처리된 화상이 캡쳐 또는 기록된 화상을 대체하여 심리스하게 구성되도록 상기 외부 메모리에 순차적으로 기록된다.
본 발명은 화상 처리 장치 및 그 방법을 제공한다. 상세하게는 본 발명의 화상 처리 장치 및 그 방법은 버퍼의 크기를 감소시킬 수 있으며 하드웨어 비용을 더 감소시킬 수 있는 타일에 기초한 장치 및 그 방법이다. 바람직한 실시 예들은 이하에서 설명된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상 처리 장치를 나타낸다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 화상 처리 장치(1)는 판독 모듈(11), 버퍼(13), 제 1 처리 모듈(15), 제 2 처리 모듈(17), 및 쓰기 모듈(19)을 포함한다. 상세하게는 화상 처리 장치(1)는 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하는데 이용된다. 여기서 M, N은 1보다 큰 정수를 나타낸다. 또한 화상은 전하 결합 소자(CCD) 또는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS)와 같은 화상 센서(31)에 의해 캡쳐되고 또는 기록된다. 화상 센서(31)가 화상을 캡쳐하고 또는 기록한 후에, 화상은 외부 메모리(21)로 전송되어 저장된다. 여기서 캡쳐 또는 기록된 화상의 크기는 화상에 포함된 픽셀 개수를 의미한다. 즉 캡쳐 또는 기록된 화상은 M x N 픽셀을 포함한다.
또한 판독 모듈(11)은 외부 메모리(21)에 저장된 화상으로부터 분할된 다수의 제 1 화상 타일들을 순차적으로 판독하기 위하여 외부 메모리(21)에 연결된다. 각각의 제 1 화상 타일들은 p x q 크기를 가지며, 인접한 제 1 화상 타일들과 오버랩된다. 여기서 p는 1보다 크고 M보다 작은 정수를 나타내며, q는 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낸다.
도 4a는 캡쳐 또는 기록된 화상을 나타내는 도면이다. 전술한 것처럼, 캡쳐 또는 기록된 화상의 크기는 M x N이며, 캡쳐 또는 기록된 화상은 x개(즉 타일 1부터 타일 x 까지)의 제 1 화상 타일들로 나누어진다. 각각의 제 1 화상의 실제 크기는 m x n이며, 여기서 m은 p보다 작은 자연수, n은 q보다 작은 자연수를 나타낸다.
도 4b는, 타일 1이 도 3의 판독 모듈(11)에 의해 외부 메모리(21)로부터 판독될 때 도 4a의 제 1 화상 타일(즉 타일 1)의 크기를 나타내는 도면이다. 도 4b에서 도시된 것처럼, 판독 모듈(11)이 순차적으로 제 1 화상 타일들을 판독할 때(즉 도 4a의 타일 1, 타일 2, 타일 3, ... 타일 x 순서로) 판독된 제 1 화상 타일의 크기는 p x q이다. 그러므로 각각의 판독된 제 1 화상 타일들은 인접한 제 1 화상 타일들(도 4b의 빗금친 영역)과 오버랩된다.
또한 도 3에서 도시된 것처럼, 버퍼(13)는 판독 모듈(11)에 의해 판독된 제 1 화상 타일들을 순차적으로 버퍼링하기 위하여 판독 모듈(11)에 연결된다. 또한 제 1 처리 모듈(15)은 버퍼(13)에 버퍼링된 제 1 화상 타일에 대하여 화상 처리 절차를 순차적으로 수행하기 위하여 버퍼(13)와 연결된다.
본 발명에 따른 일 실시 예에서, 제 1 처리 모듈은 F개의 2D 필터들을 포함하며, 그것들 각각은 ai x bi 크기를 가진다. 여기서 F는 자연수를 나타내며, i는 1부터 F까지 범위의 정수 인덱스를 나타내며, p, q는 다음의 공식을 만족한다.
Figure 112007036176565-PAT00001
Figure 112007036176565-PAT00002
본 발명에 따른 일 실시 예에서, 전술한 화상 처리 절차는 RGB / YUV 화상 변환, 색 보간(color interpolation), 잡음 경감(noise reduction), 윤곽 개 선(edge enhancement), 색 보정(color correction), 감마 보정(gamma correction), 및 화상 스케일링(image scaling) 등과 같은 화상 변환을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 실질적으로, 하나 이상의 화상 처리 절차가 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하기 위한 화상 파이프라인으로 조합될 수 있다.
또한 제 2 처리 모듈(17)은 제 1 처리 모듈(15)에 의해 처리된 제 1 화상 타일을 다수의 제 2 화상 타일로 순차적으로 처리하도록, 제 1 처리 모듈(15)에 연결된다. 각각의 제 2 화상 타일은 m x n 크기를 가지며, m은 p보다 작은 자연수를 나타내며, n은 q보다 작은 자연수를 나타낸다.
쓰기 모듈(19)은 M x N 크기의 처리된 화상이 캡쳐 또는 저장된 화상을 대체하여 심리스하게 구성되도록 상기 제 2 화상 타일을 상기 외부 메모리로 순차적으로 기록하기 위하여 제 2 처리 모듈(17) 및 상기 외부 메모리(21)에 각각 연결된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 흐름도를 나타낸다. 전술한 것처럼, 그 방법은 외부 메모리에 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하기 위해 이용되며, 여기서 M, N은 1보다 큰 정수를 나타낸다. 도 5에서 도시된 것처럼, 그 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계(S61)에서, 외부 메모리에 저장된 화상으로부터 분할된 다수의 제 1 화상 타일이 순차적으로 판독된다. 또한 제 1 화상 타일 각각은 p x q 크기를 가지며 인접한 제 1 화상 타일과 오버랩된다. 여기서 p는 1보다 크고 M보다 작은 정수, q는 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낸다.
단계(S63)에서, 제 1 화상 타일에 대하여 화상 처리 절차가 순차적으로 수행된다. 일 실시 예에 따르면, 전술한 단계(S63)는 F개의 2D 필터에 의해 수행되며, 각각은 ai x bi 크기를 갖는다. 여기서 F는 자연수이며 i는 1부터 F까지 범위의 정수 인덱스를 나타낸다. 또한 일 실시 예에서, p, q는 다음의 공식을 만족한다.
Figure 112007036176565-PAT00003
Figure 112007036176565-PAT00004
본 발명에 따른 일 실시 예에서, 전술한 화상 처리 절차는 RGB / YUV 화상 변환, 색 보간, 잡음 경감, 윤곽 개선, 색 보정, 감마 보정, 및 화상 스케일링 등과 같은 화상 변환을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 실제적으로는, 하나 이상의 화상 처리 절차는 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하기 위한 화상 파이프라인으로 조합될 수 있다.
단계(S65)에서, 제 1 화상 타일은 다수의 제 2 화상 타일로 순차적으로 처리된다. 제2 화상 타일 각각은 m x n 크기를 가지며, 여기서 m은 p보다 작은 자연수를 나타내며, n은 q보다 작은 자연수를 나타낸다.
단계(S67)에서, 제 2 화상 타일은 캡쳐 또는 기록된 화상을 대체할 M x N 크기의 처리된 화상을 구성하기 위하여 외부 메모리로 순차적으로 기록된다.
명백하게, 본 발명의 화상 처리 장치 및 그 방법은 타일에 기초한 장치 및 그 방법에 속하기 때문에, 버퍼의 소비는 줄어들 수 있다. 그러므로 하드웨어 리소스를 절약할 수 있다. 동시에, 타일에 기초한 화상 처리 장치 및 그 방법에 관한 본 발명은 하드웨어 비용을 더 줄일 수 있다.
전술한 실시 예 및 설명들에 의해, 본 발명의 특징 및 사상은 잘 설명될 것이다. 당업자는 본 발명의 내용으로부터 무수한 수정 및 변경을 행할 수 있다. 따라서 전술한 설명은 부가된 청구항의 경계 및 한계에 의해 제한되어 해석되어야만 한다.

Claims (8)

  1. M, N이 1보다 큰 정수일 때, 외부 메모리에 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하는 화상 처리 장치에 있어서,
    p가 1보다 크고 M보다 작은 정수, q가 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낼 때, 상기 외부 메모리에 저장된 화상으로부터 분할되고, p x q 크기를 가지며 인접한 제 1 화상 타일과 오버랩되는 다수의 제 1 화상 타일을 판독하기 위하여 상기 외부 메모리에 연결되는 판독 모듈;
    상기 판독 모듈에 의해 판독된 상기 제 1 화상 타일을 순차적으로 버퍼링하기 위하여 상기 판독 모듈에 연결되는 버퍼;
    상기 버퍼에서 버퍼링된 제 1 화상 타일에 대하여 화상 처리 절차를 순차적으로 수행하기 위하여 상기 버퍼에 연결되는 제 1 처리 모듈;
    m이 p보다 작은 자연수, n이 q보다 작은 자연수를 나타낼 때, 상기 제 1 처리 모듈에 의해 처리된 제 1 화상 타일을 각각 m x n 크기를 가지는 다수의 제 2 화상 타일로 순차적으로 처리하기 위하여 상기 제 1 처리 모듈에 연결되는 제 2 처리 모듈;및
    상기 캡쳐 또는 기록된 화상을 대체하여 M x N 크기의 처리된 화상을 심리스(seamless)하게 구성하도록 상기 제 2 화상 타일을 상기 외부 메모리로 순차적으로 기록하기 위하여 상기 제 2 처리 모듈 및 상기 외부 메모리에 각각 연결되는 쓰기 모듈;을 포함하는 화상 처리 장치.
  2. 제 1 항의 화상 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 처리 모듈은 각각 ai x bi 크기를 가지는 F개의 2D 필터를 포함하며, p, q는 다음의 공식을 만족하는 화상 처리 장치:
    Figure 112007036176565-PAT00005
    Figure 112007036176565-PAT00006
    상기 공식에서 F는 자연수이고 i는 1부터 F까지 범위의 정수 인덱스.
  3. 제 1 항의 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상 처리 절차는 화상 변환, 색 보간, 잡음 경감, 윤곽 개선, 색 보정, 감마 보정, 및 화상 스케일링으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는 화상 처리 장치.
  4. 제 3 항의 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상 변환은 RGB / YUV 변환인 화상 처리 장치.
  5. M, N이 1보다 큰 정수일 때, 외부 메모리에 저장된 M x N 크기의 캡쳐 또는 기록된 화상을 처리하는 화상 처리 방법에 있어서,
    (a)p가 1보다 크고 M보다 작은 정수, q가 1보다 크고 N보다 작은 정수를 나타낼 때, 상기 외부 메모리에 저장된 상기 화상으로부터 분할되고 각각 p x q 크기의 인접한 제 1 화상 타일과 오버랩되는 다수의 제 1 화상 타일을 순차적으로 판독하는 단계;
    (b)상기 제 1 화상 타일에 대하여 화상 처리 절차를 순차적으로 수행하는 단계;
    (c)m이 p보다 작은 자연수, n이 q보다 작은 자연수를 나타낼 때, 처리된 상기 제 1 화상 타일을 m x n 크기의 다수의 제 2 화상 타일로 순차적으로 처리하는 단계;및
    (d)상기 캡쳐 또는 기록된 화상을 대체하여 M x N 크기의 처리된 화상을 심리스하게(seamless) 구성하도록 상기 제 2 화상 타일을 상기 외부 메모리에 순차적으로 기록하는 단계;를 포함하는 화상 처리 방법.
  6. 제 5 항의 화상 처리 방법에 있어서, 상기 (b)단계는 각각 ai x bi 크기를 가지는 F개의 2D 필터에 의해 수행되며, p, q는 다음의 공식을 만족하는 화상 처리 방법:
    Figure 112007036176565-PAT00007
    Figure 112007036176565-PAT00008
    F는 자연수이고 i는 1부터 F까지 범위의 정수 인덱스.
  7. 제 5 항의 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화상 처리 절차는 화상 변환, 색 보간, 잡음 경감, 윤곽 개선, 색 보정, 감마 보정, 및 화상 스케일링으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는 화상 처리 방법.
  8. 제 7 항의 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화상 변환은 RGB / YUV 변환인 화상 처리 방법.
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