KR20110134159A - 영상데이터처리방법, 상기 영상데이터처리방법을 이용하는 이미지센서 및 영상데이터처리시스템 - Google Patents

영상데이터처리방법, 상기 영상데이터처리방법을 이용하는 이미지센서 및 영상데이터처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링을 지원하는 영상데이터처리방법, 상기 영상데이터처리방법을 구현한 이미지센서 및 영상데이터처리시스템을 개시한다. 상기 본 발명에 따른 영상데이터처리방법은, 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하며, 복수 개의 단위 이미지센서들로부터 검출되어 복수 개의 래치회로들에 저장된 영상데이터를 4개의 전송라인을 이용하여 데이터처리장치에 전달하는 이미지센서에서 사용되며, 수평어드레스 생성단계 및 채널선택신호생성단계를 구비한다. 상기 수평어드레스 생성단계는 상기 복수 개의 래치회로들의 주소에 해당하는 수평어드레스를 생성한다. 상기 채널선택신호생성단계는 활성화되는 시간 중 적어도 일부가 중복되는 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성한다. 여기서 N은 2 이상의 자연수이다.

Description

영상데이터처리방법, 상기 영상데이터처리방법을 이용하는 이미지센서 및 영상데이터처리시스템{Method for processing the Image data, the Image sensor and image data processor system using the method}
본 발명은 영상신호처리방법에 관한 것으로, 특히 멀티채널을 이용하여 영상데이터를 처리할 때 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링모드를 모두 지원하는 영상데이터처리방법에 관한 것이다.
CMOS 이미지센서는 포토다이오드를 구비하는 단위 이미지센서에 인가되는 영상신호를 전기신호로 변환하는 기능을 수행한다. CMOS 이미지센서의 해상도는 내장된 단위 이미지센서의 숫자에 의해 결정되는데 최근 해상도를 늘리기 위하여 단위 이미지센서의 개수는 늘어나는 추세이다. 또한 높은 해상도를 요구하는 한편 빠른 데이터 처리시간을 요구하고 있기 때문에, 복수 개의 단위 이미지센서에서 검출된 영상신호를 순차적으로 읽어 저장하는데 필요한 시간이 오히려 감소하고 있다. 데이터의 처리시간을 감소시키기 위해서는 하나의 채널이 아닌 복수 개의 채널을 이용하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는 해상도를 감소시키더라도 영상데이터의 크기를 감소시키고자하는 서브샘플링도 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적과제는, 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링을 지원하는 이미지센서를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적과제는, 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링을 지원하는 영상데이터처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적과제는, 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링을 지원하는 영상데이터처리시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 이미지센서는, 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하며, 샘플&홀드어레이, 2채널전송라인블록 및 수평어드레스생성기를 구비한다. 상기 샘플&홀드어레이는 이미지센서 어레이를 구성하는 복수 개의 단위 이미지센서들로부터 검출된 영상데이터를 샘플링하여 저장하는 복수 개의 래치회로를 구비한다. 상기 2채널전송라인블록은 상기 복수 개의 래치회로들로부터 출력되는 영상데이터를 4개의 전송라인에 연결시킨다. 상기 수평어드레스생성기는 상기 복수 개의 래치회로들의 주소에 대응되는 수평어드레스에 따라, 상기 복수 개의 스위치들의 개폐 및 개폐시간을 제어하는 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성한다. 여기서, 스위치의 개폐시간에 대응되는 상기 제1채널선택제어신호 및 상기 제2채널선택제어신호의 활성화시간의 적어도 일부분이 중복 되고, N은 2이상의 자연수이다.
상기 다른 기술적과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 영상데이터처리방법은, 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하며, 복수 개의 단위 이미지센서들로부터 검출되어 복수 개의 래치회로들에 저장된 영상데이터를 4개의 전송라인을 이용하여 데이터처리장치에 전달하는 이미지센서에서 사용되며, 수평어드레스 생성단계 및 채널선택신호생성단계를 구비한다. 상기 수평어드레스 생성단계는 상기 복수 개의 래치회로들의 주소에 해당하는 수평어드레스를 생성한다. 상기 채널선택신호생성단계는 활성화되는 시간 중 적어도 일부가 중복되는 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성한다. 여기서 N은 2 이상의 자연수이다.
상기 기술적과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 영상데이터처리시스템은, 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하며, 2채널전송라인블록 및 수평어드레스생성기를 구비한다.
상기 2채널전송라인블록은 복수 개의 단위 이미지센서들로부터 검출된 영상데이터를 저장하는 복수 개의 래치회로로부터 출력되는 영상데이터를 4개의 전송라인에 연결시킨다. 상기 수평어드레스생성기는 상기 복수 개의 래치회로들의 주소에 대응되는 수평어드레스에 따라, 상기 복수 개의 스위치들의 개폐 및 개폐시간을 제어하는 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성한다. 여기서, 스위치의 개폐시간에 대응되는 상기 제1채널선택제어신호 및 상기 제2채널선택제어신호의 활성화시간의 적어도 일부분이 중복 되고, N은 2이상의 자연수이다.
본 발명은 데이터처리장치의 회로를 수정하지 않더라도 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링을 지원할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이미지센서의 블록 다이어그램이다.
도 2는 샘플&홀드어레이 및 2채널전송라인블록의 상세도이다.
도 3은 정상샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 4는 1/N 서브샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 5는 정상샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 6은 1/N 서브샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 7은 하나의 수평어드레스로부터 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성하는 회로를 나타낸다.
도 8은 1/N 서브샘플링 시 선택되는 래치회로를 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 핵심 아이디어는, 샘플&홀드어레이(140)에 저장되어 있는 영상데이터를 데이터처리장치(170)에 전달할 때, 정상샘플링모드로 동작할 경우 및 1/N(N은 2 이상의 자연수)서브샘플링모드로 동작할 경우를 구분하지 않고, 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)에 의해 선택된 스위치들은 4개의 전송라인 중 연속된 2개의 전송라인으로 연결시키고, 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)에 의해 선택된 스위치들은 연속된 나머지 2개의 전송라인으로 연결시키도록 제어하도록 하는 것이다.
여기서 정상샘플링모드는 샘플&홀드어레이(140)에 저장되어 있는 모든 영상데이터를 데이터처리장치(170)에 전달하고, 1/N서브샘플링모드는 샘플&홀드어레이(140)에 저장되어 있는 영상데이터 중 일부를 샘플링 하여 데이터처리장치(170)에 전달하는 모드이다.
이렇게 함으로써, 샘플&홀드어레이(140)에 저장된 데이터가 데이터처리장치(170)에 전달될 때, 정상샘플링모드 뿐만 아니라 1/N서브샘플링모드일 때에도 4개의 전송라인을 빠짐없이 사용하게 되므로, 1/N서브샘플링모드로 동작할 때의 데이터 전송을 위하여 따로 데이터처리장치(170)의 회로를 수정할 필요가 없게 된다.
먼저, 본 발명의 이해를 위하여 이하에서 사용하는 용어를 정의한다.
4개의 전송라인으로 데이터를 전송하는 이미지센서의 경우, 2개의 전송라인이 동시에 선택되므로, 4개의 전송라인은 2채널과 같이 동작한다. 따라서 4개의 전송라인을 사용하는 경우 2채널데이터 전송이라고 가정한다.
1/N서브샘플링 모드에서, N이 2일 경우에는 복수 개의 래치회로에 저장된 영상데이터의 반(a half) 만이 샘플링 된다는 의미이고, N이 3인 경우에는 1/3 만이 샘플링 된다는 의미이다.
도 1은 본 발명에 따른 이미지센서의 블록 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 이미지센서(100)는, 이미지센서어레이(110), 수직어드레스생성기(120), 컬럼증폭어레이(130), 샘플&홀드어레이(140), 2채널전송라인블록(150), 수평어드레스생성기(160) 및 데이터처리장치(170)를 구비한다.
이미지센서어레이(110)에는 복수 개의 단위 이미지센서(미도시)가 2차원으로 배열되어 있다. 단위 이미지센서는 입력되는 영상신호를 검출하는 회로로서, CMOS 이미지센서의 경우 포토다이오드를 이용한다.
수직어드레스생성기(120)는 2차원적으로 배열되어 있는 복수 개의 단위이미지센서들을 수평라인단위로 선택하는 수직어드레스신호를 생성한다.
컬럼증폭어레이(130)는 수직어드레스생성기(120)로부터 출력된 수직어드레스신호에 의해 선택된 임의의 수평라인에 포함된 복수 개의 단위 이미지센서로부터 출력되는 영상데이터를 각각 증폭하는 복수 개의 증폭기를 구비한다.
샘플&홀드어레이(140)는 컬럼증폭어레이(130)로부터 증폭된 영상데이터를 샘플링 하여 저장하는 복수 개의 래치회로(미도시)를 구비한다.
2채널전송라인블록(150)은 4개의 전송라인(미도시)를 구비하며, 복수 개의 래치회로(미도시) 각각의 출력단자는 4개의 스위치에 의해 4개의 전송라인에 연결되어 있다.
수평어드레스생성기(160)는 복수 개의 래치회로(미도시)의 출력단자와 4개의 전송라인을 연결한 복수 개의 스위치들의 개폐를 제어하는 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)를 생성한다.
데이터처리장치(170)는 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)에 응답하여 턴 온 되는 스위치의 동작에 따라 복수 개의 래치회로(미도시)에 저장된 영상데이터를 수신한다.
도 1에는 자세하게 도시하지 않았지만, 데이터처리장치(170)는 4개의 전송라인으로부터 전달되는 신호를 처리하도록 설계되어 있다. 만일 4개의 전송라인 모두로부터 신호가 인가되지 않고 일부의 전송라인으로만 영상데이터가 전송되는 경우, 전송라인을 통해 전달되는 정상적인 데이터 이외에 영상데이터가 전달되지 않는 전송라인의 하이 임피던스 상태의 값도 처리되는 오류가 발생하게 된다. 정상샘플링모드에서는 4개의 전송라인 모두를 통해 영상데이터를 전송하도록 설계되어 있으므로 문제가 없다. 그러나 서브샘플링모드로 동작시킬 경우 특별히 고안된 회로를 사용하지 않는 경우 일부의 전송라인 만을 사용하여 영상데이터를 전달할 수밖에 없게 되는데, 이러한 경우 서브샘플링모드를 지원하지 않는다고 한다.
도 2는 샘플&홀드어레이 및 2채널전송라인블록의 상세도이다.
도 2를 참조하면, 샘플&홀드어레이(140) 은 복수 개의 래치회로(R1~R8)를 구비한다. 2채널전송라인블록(150)은 4개의 전송라인(Line1 ~Line4) 및 복수 개의 스위치들(S11~S14, S21~S24, S81~S84)을 구비한다.
복수 개의 래치회로(R1~R8)를 구성하는 각 래치회로들의 출력은 4개의 스위치들을 이용하여 4개의 전송라인(Line1 ~Line4)에 연결되어 있다. 즉, 제1래치회로(R1)의 출력의 경우, 제1스위치(S11)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되고, 제2스위치(S12)에 의해 제2전송라인(Lines2)에 연결되며, 제2스위치(S13)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고 마지막으로 제4스위치(S14)에 의해 제4전송라인(Lines4)에 연결된다. 제2래치회로(R2) 내지 제8래치회로(R8)의 경우도 제1래치회로(R1)와 동일한 구조를 가지고 있다. 상기의 설명에서는 복수 개의 래치회로의 부재 번호를 1(one)로부터 시작하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 0(zero)으로부터 시작하는 것도 가능하다.
본 발명의 경우, 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection)는 4개의 전송라인 중 2개의 연속된 전송라인(Line1, Lines2)에 연결된 스위치들의 개폐 및 개폐시간을 제어하는데 사용되며 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)는 4개의 전송라인 중 나머지 2개의 연속된 전송라인(Line3, Line4)에 연결된 스위치들의 개폐 및 개폐시간을 제어하는데 사용되도록 설정되는데 특징이 있다. 즉, 정상샘플링모드일 경우, 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection)는 제1래치회로(R1) 및 제2래치회로(R2)에 연결된 스위치들 중 제1전송라인(Line1) 및 제2전송라인(Line2)에 연결된 스위치의 개폐를 제어하며, 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)는 제3래치회로(R3) 및 제4래치회로(R4)에 연결된 스위치들 중 제3전송라인(Line3) 및 제4전송라인(Line4)에 연결된 스위치의 개폐를 제어한다.
스위치의 부재 번호 중 알파벳은 스위치, 2개의 연속 숫자 중 앞선 숫자는 해당 래치회로의 번호 그리고 어이지는 숫자는 전송라인의 번호를 의미한다. 예를 들어, 제3래치회로(R3)에 연결된 4개의 스위치들의 부재 번호 중 앞선 숫자는 래치회로의 번호 3을 지시하고 있다. 이어지는 숫자의 경우 제1전송라인(Line1)에 연결된 스위치(S31)는 1, 제2전송라인(Line2)에 연결된 스위치(S32)는 2와 같이 표시되어 있다.
본 발명에 따른 이미지센서는 2가지 다른 방식으로 구현될 수 있다.
첫 째, 하나의 수평어드레스디코더로부터 직렬로 출력되는 수평어드레스를 이용하여 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성시키며, 이 때 생성된 2개의 제어신호가 활성화되는 시간 중 일부는 서로 중복된다.
둘 째, 두개의 수평어드레스디코더로부터 직렬로 출력되는 2개의 수평어드레스 각각을 이용하여 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성시키며, 이 때 생성된 2개의 제어신호가 활성화되는 시간 전부는 중복된다.
먼저 상기 2가지 방식 중 첫 번째 방식을 구현한 경우에 대하여 설명한다.
도 3은 정상샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 첫 번째 방식의 경우 하나의 수평어드레스디코더(미도시)로부터 직렬로 출력되는 수평어드레스(Horizontal Address) 및 주파수는 동일하고 위상이 서로 다른 2개의 클럭신호(CLK1, CLK2)를 이용하여 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성시킨다. 정상샘플링모드 일 때 수평어드레스(Horizontal Address)는 복수 개의 래치회로 전체의 주소를 순서대로 출력한다.
수평어드레스(Horizontal Address)가 0번째 래치회로(R0)를 지정하였을 경우, 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)는 제1클럭신호(CLK1)의 라이징 에지로부터 제1클럭신호(CLK1)의 다음 라이징 에지의 이전까지 활성화된다. 이어서 수평어드레스(Horizontal Address)가 1번째 래치회로(R1)를 지정하였을 경우, 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 제2클럭신호(CLK2)의 라이징 에지로부터 제2클럭신호(CLK2)의 다음 라이징 에지의 이전까지 활성화된다. 제1클럭신호(CLK1) 및 제2클럭신호(CLK2)의 위상이 서로 다르므로, 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 활성화되는 시간이 서로 중복된다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 첫 번째로 활성화되었을 때, 제0래치(R0)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S01)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되고, 제1래치(R1)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S12)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 첫 번째로 활성화되었을 때, 제2래치(R2)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S23)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제3래치(R3)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S34)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 두 번째로 활성화되었을 때, 제4래치(R4)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S41)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되고, 제5래치(R5)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S52)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 두 번째로 활성화되었을 때, 제6래치(R6)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S63)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제7래치(R7)로부터 출력되는 영상데이터는 스위치(S74)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
상술한 바와 같이 첫 번째 방식의 이미지센서의 경우, 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 번갈아 가면서 반복적으로 활성화된다. 도 3 및 도 4에는 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)의 활성화시간과 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간이 서로 50% 정도 중복되는 것으로 도시되어 있지만, 중복 비율은 사용자의 편의에 따라 변할 수 있다.
도 4는 1/N 서브샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 4를 참조하면, N이 2인 1/2 서브샘플링모드일 때, 수평어드레스(Horizontal Address)는 복수 개의 래치회로로부터 출력되는 영상데이터를 2개 걸러 2개씩 선택하도록 설정된다. 즉, 수평어드레스(Horizontal Address)가 0, 2, 4 등과 같이 설정된다.
수평어드레스(Horizontal Address)가 0번째 래치회로(R0)를 지정하였을 경우, 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)는 제1클럭신호(CLK1)의 라이징 에지로부터 제1클럭신호(CLK1)의 다음 라이징 에지의 이전까지 활성화된다. 이 부분은 정상샘플링 모드일 경우와 동일하다. 1/2 서브샘플링모드에서는 1번째 래치회로(R1)의 출력은 샘플링에서 제외된다. 이어서, 수평어드레스(Horizontal Address)가 2번째 래치회로(R2)를 지정하였을 경우, 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 제2클럭신호(CLK2)의 라이징 에지로부터 제2클럭신호(CLK2)의 다음 라이징 에지의 이전까지 활성화된다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 활성화되었을 때, 제0래치(R0)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S01)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되고, 제1래치(R1)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S12)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 활성화되었을 때, 제4래치(R4)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S43)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제5래치(R5)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S54)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 수평어드레스(Horizontal Address)가 4를 지정하였을 경우, 제8래치회로(R8) 및 제9래치회로(R9)로부터 출력되는 영상데이터가 2개의 전송라인(Line 1, Line2)에 연결될 것이다. 이어 수평어드레스(Horizontal Address)가 6을 지정하였을 경우, 제12래치회로(R12) 및 제13래치회로(R13)로부터 출력되는 영상데이터가 나머지 2개의 전송라인(Line 3, Line4)에 연결될 것이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 첫 번째 형태의 이미지센서의 경우, 정상샘플링모드 뿐만 아니라 1/M서브샘플링모드일 때에도, 수평어드레스(Horizontal Address)가 지정하는 영상데이터를 4개의 전송라인에 분산하여 연결시킨다.
이하에서는 상기 2가지 방식 중 두 번째 방식을 구현한 경우에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4에 도시된 첫 번째 방식의 경우 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)의 활성화시간과 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간의 일부가 중복되었지만, 이하에서 설명하는 두 번째 방식의 경우에는 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)의 활성화시간과 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간 전체가 중복된다.
도 5는 정상샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 두 번째 방식의 이미지센서의 경우, 2개의 수평어드레스디코더(미도시)로부터 각각 출력되는 제1수평어드레스(Horizontal Address 1) 및 제2수평어드레스(Horizontal Address 2)에 응답하여 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 동시에 활성화된다. 여기서 제1수평어드레스(Horizontal Address 1) 및 제2수평어드레스(Horizontal Address 2)는, 1/N 샘플링 되어 선택된 복수 개의 어드레스를 서로 하나씩 번갈아 가면서 할당받은 것이다. 예를 들면, 제1수평어드레스(Horizontal Address 1)가 0, 2 내지 2M의 어드레스를 지정할 때, 제2수평어드레스(Horizontal Address 2)는 1, 3내지 (2M-1)의 어드레스를 지정한다. 여기서 M은 3이상의 자연수이다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 첫 번째로 활성화되면, 제0래치회로(R0)에 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S01)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되며, 제1래치(R1)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S12)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 활성화되는 것과 동시에 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 첫 번째로 활성화되면, 제2래치(R2)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S23)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제3래치(R3)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S34)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 두 번째로 활성화되면, 제4래치회로(R4)에 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S41)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되며, 제5래치(R5)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S52)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 두 번째로 활성화되면, 제6래치(R6)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S63)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제7래치(R7)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S74)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
도 6은 1/N 서브샘플링모드 일 때 2채널전송라인블록을 구성하는 복수 개의 스위치들의 개폐상태를 나타낸다.
도 6을 참조하면, N이 2인 1/2 서브샘플링모드일 때, 수평어드레스(Horizontal Address)는 복수 개의 래치회로로부터 출력되는 영상데이터를 2개 걸러 2개씩 선택하도록 설정된다. 그러나 제1수평어드레스(Horizontal Address 1)는 0, 4 등을 지정하고, 제2수평어드레스(Horizontal Address 2) 2, 6 등을 각각 지정하게 된다.
제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 첫 번째로 활성화되면, 제0래치회로(R0)에 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S01)에 의해 제1전송라인(Line1)에 연결되며, 제1래치(R1)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S12)에 의해 제2전송라인(Line2)에 연결된다. 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)가 활성화되는 것과 동시에 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)가 첫 번째로 활성화되면, 제4래치(R4)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S43)에 의해 제3전송라인(Line3)에 연결되고, 제5래치(R3)로부터 출력되는 영상데이터는 턴 온 된 스위치(S54)에 의해 제4전송라인(Line4)에 연결된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 제1수평어드레스(Horizontal Address)가 4를 지정하였을 경우, 제8래치회로(R8) 및 제9래치회로(R9)로부터 출력되는 영상데이터가 2개의 전송라인(Line 1, Line2)에 연결될 것이다. 동시에 제2수평어드레스(Horizontal Address)가 6을 지정하였을 경우, 제12래치회로(R12) 및 제13래치회로(R13)로부터 출력되는 영상데이터가 나머지 2개의 전송라인(Line 3, Line4)에 연결될 것이다.
상술한 두 가지 방식의 이미지센서는 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링모드에서 4개의 전송라인을 모두 사용하고 있으므로, 서브샘플링 시의 동작을 지원하기 위하여 데이터처리장치(170)에 대하여 별도의 설계 변경이 필요 없다.
도 7은 하나의 수평어드레스로부터 제1채널선택제어신호 및 제2채널선택제어신호를 생성하는 회로를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 2개의 D형 플립플롭(710, 720)을 이용하여 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)를 생성한다.
제1D형 플립플롭(710)은 입력단자에 인가되는 수평어드레스(Horizontal Address)를 양의 출력단자(Q)를 통해 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection)를 출력하며, 제2D형 플립플롭(720)은 입력단자에 인가되는 수평어드레스(Horizontal Address)를 양의 출력단자(Q)를 통해 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)를 출력한다. 이 때 제1채널선택제어신호(Channel 1 Selection)는 제1클럭신호(CLK1)와 동기가 일치된 상태로 출력되며, 제2채널선택제어신호(Channel 2 Selection)는 제2클럭신호(CLK2)와 동기가 일치된 상태로 출력된다.
도 8은 1/N 서브샘플링 시 선택되는 래치회로를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 정상샘플링모드(1/1)일 경우 모든 래치회로로부터 출력되는 영상데이터가 선택된다. N이 2인 1/2 서브샘플링모드(1/2)일 경우 짝수 번째 래치회로(0, 2 ~ 10)로부터 출력되는 영상데이터 만 선택된다. 1/3 서브샘플링모드(1/3)일 경우 0, 3 6 및 9번째 래치회로만이 선택되며, 1/4 서브샘플링모드(1/4)일 경우 0, 4 및 8번째 래치회로만 선택되고, 1/5 서브샘플링모드(1/5)일 경우 0, 5 및 10번째 래치회로만이 선택된다.
상술한 두 가지 방식의 이미지센서는 동일한 목적을 달성하지만 서로 약간이 차이가 있다. 따라서 본 발명을 실시할 때 이들의 상대적인 장점 및 단점을 비교하여 최적의 방식을 선택하면 될 것이다. 예를 들면, 두 번째 방식의 경우 2개의 수평어드레스디코더를 사용하므로 디코더의 개수는 첫 번째 방식에 비해 늘어나지만 수평어드레스의 속도는 절반이 되는 장점이 있다.
상기 도 3 내지 도 8에 도시된 도면 및 이에 대한 설명을 바탕으로, 이미지센서가 정상샘플링모드 및 1/N서브샘플링모드에서 동작할 수 있도록 하는 영상데이터처리방법을 유추할 수 있으므로, 여기서는 자세하게 설명하지는 않을 것이다. 영상데이터처리방법이 수행되는 과정은 상기의 설명에서 각 기능블록들의 동작을 통해 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
특히, 이미지센서 뿐만 아니라 영상데이터가 저장된 메모리장치를 구비하는 영상데이터처리시스템에도 본원발명이 적용될 수 있다. 영상데이터처리시스템이, 내장된 메모리장치에 저장된 모든 영상데이터 또는 외부로부터 인가되는 모든 영상데이터를 재생시키는 경우는 물론이고, 영상데이터에 대하여 서브 샘플링 하여 재생시킬 때 재생되는 영상신호의 품질을 향상시킬 수 있게 한다. 특히, 영상데이터를 수신하여 이를 가공하는 데이터처리장치의 회로를 수정하지 않고도 상기의 기능을 수행하도록 할 수 있도록 하는 장점도 가지고 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110: 이미지센서어레이 120: 수직어드레스생성기
130: 컬럼증폭어레이 140: 샘플&홀드어레이
150: 2채널전송라인블록 160: 수평어드레스생성기
170: 데이터처리장치

Claims (10)

  1. 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하는 이미지센서에 있어서,
    이미지센서 어레이(110)를 구성하는 복수 개의 단위 이미지센서(미도시)들로부터 검출된 영상데이터를 샘플링하여 저장하는 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)를 구비하는 샘플&홀드어레이(140);
    상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들로부터 출력되는 영상데이터를 4개의 전송라인에 연결시키는 2채널전송라인블록(150); 및
    상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들의 주소에 대응되는 수평어드레스(Horizontal Address)에 따라, 상기 복수 개의 스위치들의 개폐 및 개폐시간을 제어하는 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성하는 수평어드레스생성기(160)를 구비하며,
    여기서, 스위치의 개폐시간에 대응되는 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간의 적어도 일부분이 중복 되고,
    N은 2이상의 자연수인 이미지센서.
  2. 제1항에 있어서,
    복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 각각의 출력은, 4개의 서로 분리된 스위치에 의해 상기 4개의 전송라인에 연결되며,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)는 상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 중 연속된 2개의 래치회로들로부터 출력되는 2개의 영상데이터와 2개의 전송라인을 연결하는 스위치들의 개폐동작을 제어하고,
    상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 중 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)에 의해 선택된 래치회로에 이어지는 2개의 연속된 래치회로들로부터 출력되는 2개의 영상데이터와 나머지 2개의 전송라인을 연결하는 스위치들의 개폐동작을 제어하는 이미지센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간 중 일부분이 중복되는 경우,
    상기 수평어드레스(Horizontal Address)는 상기 수평어드레스생성기(160)에 설치된 하나의 수평 어드레스 디코더(미도시)로부터 직렬로 출력되는 이미지센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)의 활성화시간 및 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간의 반이 중복되는 이미지센서.
  5. 제3항에 있어서, 상기 수평어드레스생성기(160)는,
    입력단자에 인가되는 상기 수평어드레스(Horizontal Address)를, 제1클럭신호(CLK1)의 동기에 맞춰, 양의 출력단자(Q)로 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)를 출력하는 제1D형 플립플롭(710); 및
    입력단자에 인가되는 상기 수평어드레스(Horizontal Address)를, 제2클럭신호(CLK2)의 동기에 맞춰, 양의 출력단자(Q)로 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 출력하는 제2D형 플립플롭(720)을 구비하며,
    상기 제1클럭신호(CLK1) 및 상기 제2클럭신호(CLK)는, 주파수는 동일하고 위상이 차이가 있는 신호인 이미지센서.
  6. 제3항에 있어서, 1/N 서브샘플링모드 일 때,
    상기 수평 어드레스 디코더(미도시)는 1/N 서브샘플링 된 수평어드레스 값(Horizontal Address)을 직렬로 출력하는 이미지센서.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간 전체가 중복되는 경우,
    상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)의 주소에 대응되는 상기 수평어드레스(Horizontal Address)는 2개의 수평 어드레스 디코더(미도시)로부터 분할되어 각각 직렬로 출력되며,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)는 제1수평어드레스디코더(미도시)로부터 출력되는 제1수평어드레스(Horizontal Address 1)에 대응하여 활성화되며,
    상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 제2수평어드레스디코더(미도시)로부터 출력되는 제2수평어드레스(Horizontal Address 2)에 대응하여 활성화되는 이미지센서.
  8. 정상샘플링모드 및 1/N 샘플링모드를 모두 지원하며, 복수 개의 단위 이미지센서(미도시)들로부터 검출되어 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들에 저장된 영상데이터를 4개의 전송라인을 이용하여 데이터처리장치(170)에 전달하는 이미지센서의 영상데이터처리방법에 있어서,
    상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들의 주소에 해당하는 수평어드레스(Horizontal Address)를 생성하는 수평어드레스 생성단계; 및
    활성화되는 시간 중 적어도 일부가 중복되는 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성하는 채널선택신호생성단계를 구비하며,
    여기서 N은 2 이상의 자연수 인 영상데이터처리방법.
  9. 제8항에 있어서,
    복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 각각의 출력은, 4개의 서로 분리된 스위치에 의해 상기 4개의 전송라인에 연결되며,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)는 상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 중 연속된 2개의 래치회로들로부터 출력되는 2개의 영상데이터와 2개의 전송라인을 연결하는 스위치들의 개폐동작을 제어하고,
    상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)는 상기 복수 개의 래치회로(R1 ~ R8, 도 2)들 중 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)에 의해 선택된 래치회로에 이어지는 2개의 연속된 래치회로들로부터 출력되는 2개의 영상데이터와 나머지 2개의 전송라인을 연결하는 스위치들의 개폐동작을 제어하며,
    상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간 중 일부분만 중복되는 경우,
    하나의 수평어드레스(Horizontal Address)를 이용하여 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 생성하는 영상데이터처리방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection) 및 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)의 활성화시간 전부가 중복되는 경우,
    상기 수평어드레스(Horizontal Address)를 제1수평어드레스(Horizontal Address 1)와 제2수평어드레스(Horizontal Address 1)로 분할하는 수평어드레스분할단계;
    상기 제1수평어드레스(Horizontal Address 1)에 대응하여 상기 제1채널선택제어신호(Channel 1 selection)를 활성화시키는 단계; 및
    상기 제2수평어드레스(Horizontal Address 2)에 대응하여 상기 제2채널선택제어신호(Channel 2 selection)를 활성화시키는 단계를 더 구비하는 영상데이터처리방법.
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