KR20130021988A - 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메모리에 2개의 OSD 영역이 할당된다. 사용중인 하나의 OSD 영역이 초기화 되기를 기다리지 않고 바로 다른 OSD 영역으로 조향각 연동 가이드 라인으로 구성된 그래픽 데이터를 라이트(Write)한다. 따라서, 비디오 영상과 그래픽 데이터의 오버레이 처리과정에서 발생하는 지연 시간을 줄일 수 있고, 궁극적으로 Vsync 동기화에 따른 영상의 노이즈를 발생시키지 않고 낮은 CPU 성능에서도 고품질의 영상을 구현할 수 있다.

Description

차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치 및 그 방법{DEVICE FOR OVERLAYING IMAGE OBTAINED BY CAMERA FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 각종 차량용 전장 시스템에서 이용되는 영상의 오버레이 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
흔히, 카메라 영상 또는 비디오 영상에 특정 그래픽을 합성하는 기술을 오버레이(Overlay) 라 일컫는다. 이러한 오버레이 기술은 영상 처리 기술분야에서 널리 이용되고 있는 기술로서, 특히 현재 차량용 주차 보조 시스템(Parking Guide System)에서 상기 영상과 그래픽을 오버레이 하는 과정이 이용되고 있다.
도 1은 종래의 오버레이 기술이 적용된 차량용 주차 보조 시스템의 메모리에 구획된 영역을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 오버레이 기술이 적용된 차량용 주차 보조 시스템의 메모리에는 버퍼 영역과, 영상 윈도우 영역 및 OSD(On Screen Display) 윈도우 영역으로 구획된다. 버퍼 영역은 카메라 영상 또는 비디오 영상에 오버레이되는 문자 또는 주차 보조 가이드 라인과 같은 그래픽이 일시적으로 저장되는 영역이다. 영상 윈도우 영역은 상기 카메라 영상 또는 비디오 영상이 출력을 위해 저장되는 영역이다. 상기 OSD 윈도우 영역은 상기 그래픽 출력을 위해 저장되는 영역이다.
위와 같은 메모리 영역 구조에 따른 상기 영상과 그래픽을 오버레이 하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메모리의 버퍼 영역에 원하는 그래픽을 해상도에 맞춰 저장하고(①), 메모리의 버퍼 영역에 저장된 그래픽을 출력하기 위해, 메모리의 버퍼 영역에 저장된 그래픽을 상기 OSD 윈도우 영역에 복사한다(②). 이후, 영상 윈도우 영역과 OSD 윈도우 영역을 오버레이 함으로써(③), 상기 영상을 업데이트 한다(④). 이때, 상기 메모리의 버퍼 영역을 초기화한다(⑤). 이후 상기한 과정들을 반복하게 된다(⑥).
그런데, 위와 같은 종래의 오버레이 과정은, 버퍼 영역에 라이트(Write)된 그래픽을 OSD 윈도우 영역에 복사하는 과정에서 지연 시간이 발생한다. 또한 버퍼 영역에 새로운 그래픽을 라이트(Write)하기 위해 항상 버퍼 영역을 초기화해야 하므로, 초기화 동안에는 그래픽을 버퍼 영역에 라이트(Write)할 수가 없다. 따라서, 대기 시간(wating time) 이 발생한다. 이는, 결과적으로 영상 품질을 저하시키는 요인이 된다. 물론 처리 속도가 빠른 고성능의 CPU를 사용하는 경우, 빠른 처리속도로 인해 영상의 품질이 저하되는 문제가 발생하지 않지만, 처리 속도가 낮은 저성능의 CPU를 사용하는 경우, 영상의 품질을 보장할 수가 없다. 즉, 메모리에 저장된 영상 데이터 및 그래픽 데이터들의 쓰기 및 읽기 동작 지연 시간 때문에 육안으로 그래픽이 느리게 그려지거나 Vsync와의 동기화 문제로 영상에 노이즈가 발생한다.
본 발명의 목적은 차량의 영상 처리 과정 중 하나인 오버레이 과정에서 메모리에 영상 데이터 및 그래픽 데이터들의 쓰기 및 읽기 과정에서 발생하는 지연시간을 해결하여 영상 품질을 향상시킬 수 있는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 이용한 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일면에 따른 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법은, 메모리 내부의 논리 영역에, 차량 주변을 촬영한 비디오 영상의 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 영상 윈도우 영역과, 주차 보조 가이드 라인으로 구성된 그래픽 데이터의 상기 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 그래픽 데이터가 저장되는 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당되는 제1 단계와, 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역에 상기 그래픽 데이터를 라이트하는 제2 단계와, 상기 그래픽 데이터가 라이트된 영역을 활성화하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트되지 않은 영역을 비활성화시키는 제3 단계 및 상기 활성화된 영역에 저장된 그래픽 데이터와 상기 비디오 영상을 오버레이하는 제4 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치는, 차량 주변을 촬영한 비디오 영상의 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 영상 윈도우 영역과, 주차 보조 가이드 라인으로 구성된 그래픽 데이터의 상기 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 그래픽 데이터가 저장되는 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당된 메모리와, 상기 메모리의 쓰기 및 읽기를 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 활성화된 어느 하나의 영역에 라이트된 그래픽 데이터와 상기 비디오 영상을 오버레이하여 출력하는 표시부를 포함한다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역에 상기 그래픽 데이터를 라이트하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트된 영역을 활성화하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트되지 않은 영역을 비활성화시키고, 비활성화된 영역을 초기화시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 메모리에 2개의 OSD 영역을 할당함으로써 이미 사용되어진 OSD 영역이 초기화 되기를 기다리지 않고 바로 다음 OSD 영역으로 Write할 수 있어 지연시간을 줄일 수 있다. 따라서, 종래 기술보다 2번의 지연 시간을 줄일 수 있으며, Vsync 동기화에 따른 영상의 노이즈를 발생시키지 않고 낮은 CPU 성능에서도 고품질의 영상을 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 오버레이 기술이 적용된 메모리에 구획된 영역을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오버레이 처리 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 메모리부에 할당된 영역을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법을 보여주는 순서도이다.
본 발명에서는, 차량용 카메라를 통해 획득한 차량의 전방 영상 또는 후방 영상에 나타내는 오버레이 처리과정에서, 메모리의 내부에 2개의 OSD 윈도우 영역을 할당하고, 2개의 오버레이 영역에 저장된 그래픽을 전방 영상 또는 후방 영상에 중첩시킴으로써, 낮은 CPU 성능에서도 영상 오버레이(Overlay) 성능 및 시스템 성능 향상시킨다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오버레이 처리 장치를 개략적으로 보여주는 블록도로서, 도 1에서는 주차 지원 시스템에 적용된 오버레이 처리 장치가 예시되지만, 본 발명의 오버레이 처리 장치가 주차 지원 시스템에서만 특별히 한정되는 것은 아니며, 단지 본 발명의 이해를 돕기 위하여 주차 지원 시스템에 적용된 일례를 설명함에 불과하다. 따라서, 차량용 카메라를 통해 획득된 영상을 이용하는 차량 내의 각종 전장 시스템에 모두 적용될 수 있음은 아래의 설명을 통해 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 오버레이 처리 장치(100)는 영상 촬영부(110), 메모리부(120), 그래픽 데이터 저장부(130), 표시부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
영상 촬영부(110)는 차량의 전방 및 후방을 촬영하여 전방 영상 및 후방 영상을 포함하는 비디오 영상을 출력하는 구성으로서, 차량의 앞쪽 및 뒷쪽에 설치된 소형 카메라로 구현될 수 있다.
메모리부(120)는 비디오 영상에 조향각 연동 가이드 라인과 같은 그래픽 데이터를 오버레이하는 영상 처리를 수행하기 위해 마련된 저장매체로서, DRAM과 같은 메모리로 구현될 수 있다. 상기 메모리부(120)의 내부 영역은 상기 비디오 영상의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 1개의 영상 윈도우 영역 및 영상의 해상도에 해당하는 2개의 제1 OSD 윈도 영역 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당된다. 그리고, 상기 2개의 제1 OSD 윈도 영역 및 제2 OSD 윈도우 영역을 각각 선택하기 위해, 각 영역에는 플래그(Flag)값(TOGL)이 설정된다.
그래픽 데이터 저장부(130)는 상기 조향각 연동 가이드 라인과 같은 그래픽 데이터를 저장하는 저장매체로서, 상기 제어부(150)에 독출 명령에 따라 상기 그래픽 데이터 저장부에 저장된 상기 그래픽 데이터는 상기 메모리부(120)의 상기 OSD 윈도우 영역에 직접 라이트된다. 즉, 본 발명의 메모리부(120)에는 종래와는 달리 버퍼 영역이 할당되지 않으므로, 버퍼의 영역에 저장된 그래픽을 OSD 영역에 복사함으로써, 지연 시간을 유발하는 종래와는 달리 OSD 영역에 직접 그래픽 데이터를 라이트(Write)함으로써 지연시간을 줄일 수 있다.
표시부(140)는 아래에서 설명하는 상기 메모리부의 각 영역에 저장된 데이터들 간의 복사 과정에 따라 오버레이된 최종 영상을 입력받아서 이를 표시한다.
그리고, 제어부(150)는 상기 구성들(110, 120, 130, 140)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 3은 도 2에 도시된 메모리부에 할당된 영역을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 위에서 설명한 바와같이 상기 메모리부(120)의 내부 영역은 상기 비디오 영상의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 1개의 영상 윈도우 영역 및 영상의 해상도에 해당하는 2개의 제1 OSD 윈도 영역 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당된다.
각 할당된 영역에서의 데이터 처리과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 조향각 연동 가이드 라인을 구성하는 그래픽 데이터가 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)에 라이트(write) 된다(①).
이어, 도 2의 제어부(150)의 제어에 따라 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)을 온(on)시키고, 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)을 오프(off)시키고, 온(on)된 상기 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)에 라이트된 그래픽 데이터와 영상 윈도우 영역에 저장된 비디오 영상을 오버레이하고(②), 동시에 오프(off)된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)을 초기화한다. 이렇게 함으로써, 상기 비디오 영상을 업데이트 한다(③).
이어, 상기 초기화된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)에 조향각 연동 가이드 라인을 구성하는 그래픽 데이터가 라이트(write) 된다(⑤).
이어, 도 2의 제어부(150)의 제어에 따라 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)을 온(on)시키고, 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)을 오프(off)시키고, 영상 윈도우 영역에 저장된 비디오 영상과 상기 온 된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)에 저장된 그래픽 데이터를 합성한다(⑥). 이렇게 함으로써, 비디오 영상은 업데이트 된다(⑦). 이때, 상기 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)이 초기화된다(⑧).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 주차 지원 시스템에서의 영상의 오버레이 처리 방법을 보여주는 순서도이다. 설명의 이해를 돕기 위하여, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 먼저, 도 2의 메모리부 내부에 그래픽 데이터의 출력 위해 상기 그래픽 데이터가 출력되는 2개의 제1 OSD 윈도우 영역과 제2 OSD 윈도우 영역이 할당되고, 차량의 전방 영상 및 후방 영상을 포함하는 비디오 영상의 출력을 위해, 상기 비디오 영상이 저장되는 1개의 영상 윈도우 영역이 할당된다(S412). 또한 상기 2개의 제1 OSD 윈도 영역 및 제2 OSD 윈도우 영역을 각각 선택하기 위해, 각 영역에는 플래그(Flag)값(TOGL)이 설정된다.
이어, 설정된 플래그값(TOGL)에 따라 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역(OSD1, OSD2) 중 어느 하나의 영역이 선택된다(S414).
제1 OSD 윈도우 영역이 선택된 경우, 차량의 전방 영상 및 후방 영상을 포함하는 비디오 영상에 중첩될 그래픽 데이터를 상기 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)에 라이트(writw) 한다(S416).
이어, 상기 그래픽 데이터가 라이팅된 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)은 도 2의 제어부(150)에 의해 활성화(ON)된다(S418). 이때, 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)은 비활성화된다. 이어, 비활성화된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)이 초기화되고(S420), 해당 플래그값(TOGL)이 클리어(CLEAR)된다.
한편, 상기 단계(S414)에서, 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)이 선택된 경우, 비디오 영상에 중첩될 그래픽 데이터가 상기 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)에 라이트(writw)된다(S424).
이어, 상기 그래픽 데이터가 라이팅된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)은 도 2의 제어부(150)에 의해 활성화(ON)된다(S418). 이때, 제1 OSD 윈도우 영역(OSD1)은 비활성화된다. 이어, 비활성화된 제2 OSD 윈도우 영역(OSD2)이 초기화되고(S420), 해당 플래그값(TOGL)이 셋팅(SET)된다.
이와 같이, 종래 기술에서는 버퍼 영역이 초기화된 이후, 다시 라이트(Write)할 수 있어 지연 시간이 발생되는 반면에 본 발명은 OSD 영역을 2개 사용함으로써 이미 사용되어진 OSD 영역이 초기화 되기를 기다리지 않고 바로 다음 OSD 영역으로 Write할 수 있어 지연시간을 줄일 수 있다. 따라서, 종래 기술보다 2번의 지연 시간을 줄일 수 있으며, Vsync 동기화에 따른 영상의 노이즈를 발생시키지 않고 낮은 CPU 성능에서도 고품질의 영상을 구현할 수 있다.

Claims (5)

  1. 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법에 있어서,
    메모리 내부의 논리 영역에, 차량 주변을 촬영한 비디오 영상의 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 영상 윈도우 영역과, 주차 보조 가이드 라인으로 구성된 그래픽 데이터의 상기 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 그래픽 데이터가 저장되는 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당되는 제1 단계;
    상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역에 상기 그래픽 데이터를 라이트하는 제2 단계;
    상기 그래픽 데이터가 라이트된 영역을 활성화하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트되지 않은 영역을 비활성화시키는 제3 단계; 및
    상기 활성화된 영역에 저장된 그래픽 데이터와 상기 비디오 영상을 오버레이하는 제4 단계
    를 포함하는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3 단계 이후, 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 비활성화된 영역을 초기화하는 단계를 더 포함하는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 단계는,
    상기 메모리 내부의 논리 영역에 상기 그래픽 데이터가 일시적으로 라이트되는 버퍼 영역이 할당되지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 단계는,
    상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역에 상기 그래픽 데이터를 라이트하기 위하여, 상기 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역을 선택하는 단계를 더 포함하고,
    상기 어느 하나의 영역을 선택하기 위해, 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역에는 상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역을 각각 식별하는 플래그(Flag)값(TOGL)이 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 방법.
  5. 차량 주변을 촬영한 비디오 영상의 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 비디오 영상이 저장되는 영상 윈도우 영역과, 주차 보조 가이드 라인으로 구성된 그래픽 데이터의 상기 디스플레이 장치로의 출력을 위해 상기 그래픽 데이터가 저장되는 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역이 할당된 메모리;
    상기 메모리의 쓰기 및 읽기를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 활성화된 어느 하나의 영역에 라이트된 그래픽 데이터와 상기 비디오 영상을 오버레이하여 출력하는 표시부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 OSD 윈도우 영역 중 어느 하나의 영역에 상기 그래픽 데이터를 라이트하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트된 영역을 활성화하고, 상기 그래픽 데이터가 라이트되지 않은 영역을 비활성화시키고, 비활성화된 영역을 초기화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라를 통해 획득한 영상의 오버레이 처리 장치.
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