KR20140111758A

KR20140111758A - 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 컴퓨팅 시스템

Info

Publication number: KR20140111758A
Application number: KR1020130026036A
Authority: KR
Inventors: 백병준; 이동재; 김태찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-09-22
Also published as: US20140267845A1; US9300868B2

Abstract

이미지 처리 장치는 픽셀 어레이 및 데이터 처리부를 포함한다. 픽셀 어레이는 각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 데이터 처리부는 제1 동작 모드에서 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 복수의 컬러 신호들에 기초하여 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터를 생성한다. 이미지 처리 장치는 사용자의 선택에 따라 고화질 촬영 모드 및 파워 세이빙(power saving) 모드로 동작할 수 있다.

Description

이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 컴퓨팅 시스템{IMAGE PROCESSING DEVICE AND COMPUTING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 이미지 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 컴퓨팅 시스템에 관한 것이다.

최근 고화질의 이미지 데이터를 제공하기 위해 각각의 단위 픽셀마다 복수의 컬러 신호들을 생성하는 멀티 레이어(multi-layer) 이미지 센서가 사용되고 있다.

그러나 멀티 레이어 이미지 센서를 사용하는 이미지 처리 장치의 경우 많은 양의 데이터를 처리해야 하므로 전력 소모가 증가하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 파워 세이빙(power saving) 모드를 지원하는 이미지 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 이미지 처리 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치는 픽셀 어레이 및 데이터 처리부를 포함한다. 상기 픽셀 어레이는 각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 상기 데이터 처리부는 제1 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들에 기초하여 상기 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 동작 모드는 고화질 촬영 모드이고 상기 제2 동작 모드는 파워 세이빙(power saving) 모드일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 단위 픽셀들 각각은 상기 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호, 적색에 상응하는 적색 신호 및 청색에 상응하는 청색 신호를 생성하고, 상기 두 개의 이미지 신호들은 YUV 포맷을 갖는 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호를 포함할 수 있다.

상기 제1 이미지 신호는 Y 성분을 나타내고, 상기 제2 이미지 신호는 U 성분 및 V 성분 중의 하나를 나타낼 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 턴오프되는 3채널 처리부, 상기 제1 동작 모드에서 턴오프되고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들을 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 상기 제1 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 생성하는 제1 데이터 감축부, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 2채널 처리부, 및 상기 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함할 수 있다.

상기 제1 데이터 감축부는 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들을 수신할 때마다 상기 U 신호 및 상기 V 신호를 교번하여 선택하여 상기 제2 이미지 신호로서 출력할 수 있다.

상기 이미지 처리 장치는, 상기 제1 동작 모드에서 상기 3채널 데이터를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 제3 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 제4 이미지 신호로서 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 턴오프되는 제2 데이터 감축부를 더 포함하고, 상기 2채널 처리부는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제3 이미지 신호 및 상기 제4 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 상기 2채널 데이터를 생성할 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들, 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터를 생성하는 제1 3채널 처리부, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 3채널 데이터에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 턴오프되는 제2 3채널 처리부, 상기 제1 동작 모드에서 턴오프되고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 3채널 데이터를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 상기 제1 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 생성하는 데이터 감축부, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 2채널 처리부, 및 상기 제2 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함할 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들, 동작 모드 및 파워 제어 신호에 기초하여 턴온되고, 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터를 생성하는 제1 3채널 처리부, 상기 제2 동작 모드에서 턴오프되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 3채널 데이터에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 제2 3채널 데이터를 생성하는 제2 3채널 처리부, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 3채널 데이터를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 파워 제어 신호가 제1 논리 레벨인 경우 상기 제1 3채널 데이터를 출력하고 상기 파워 제어 신호가 제2 논리 레벨인 경우 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들을 출력하는 멀티플렉서, 상기 멀티플렉서로부터 수신되는 데이터를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 상기 제1 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 생성하는 데이터 감축부, 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호들에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 2채널 처리부, 및 상기 제2 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들 중의 둘을 선택하여 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 단위 픽셀들 각각은 상기 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호, 적색에 상응하는 적색 신호 및 청색에 상응하는 청색 신호를 생성하고, 상기 제1 이미지 신호는 상기 녹색 신호에 상응하고, 상기 제2 이미지 신호는 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호 중의 하나에 상응할 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 적색 신호를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호의 논리 레벨에 기초하여 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 출력하는 복수의 멀티플렉서들, 제1 내지 제3 채널 처리 회로들을 포함하고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 채널 처리 회로들을 사용하여 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 채널 처리 회로를 턴오프시키고 상기 제1 및 제2 채널 처리 회로들을 사용하여 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 가변 처리부, 및 상기 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함할 수 있다.

상기 제2 동작 모드에서 상기 픽셀 어레이의 서로 인접하는 컬럼들에 연결되는 멀티플렉서들에 제공되는 상기 선택 신호는 서로 상이한 논리 레벨을 가질 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들, 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 제1 내지 제3 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터를 생성하는 제1 3채널 처리부, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 처리 신호를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호의 논리 레벨에 기초하여 상기 제2 처리 신호 및 상기 제3 처리 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 출력하는 멀티플렉서, 제1 내지 제3 처리부들을 포함하고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 처리부들을 사용하여 상기 제1 처리 신호, 상기 제2 처리 신호 및 상기 제3 처리 신호에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 처리부를 턴오프시키고 상기 제1 및 제2 처리부들을 사용하여 상기 제1 처리 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 3채널 처리부, 및 상기 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템은 이미지 처리 장치, 저장 장치 및 프로세서를 포함한다. 상기 이미지 처리 장치는 입사광에 상응하는 출력 이미지 데이터를 생성한다. 상기 저장 장치는 상기 출력 이미지 데이터를 저장한다. 상기 프로세서는 상기 이미지 처리 장치 및 상기 저장 장치의 동작을 제어한다. 상기 이미지 처리 장치는, 각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이 및 제1 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들에 기초하여 상기 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따른 멀티 레이어(multi-layer) 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 장치는 사용자의 선택에 따라 고화질 촬영 모드 및 파워 세이빙(power saving) 모드로 동작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 데이터 처리부에 포함되는 데이터 감축부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 9a 및 9b는 도 8의 데이터 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 컴퓨팅 시스템에서 사용되는 인터페이스의 일 예를 나타내는 블록도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 이미지 처리 장치(10)는 픽셀 어레이(100), 데이터 처리부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.

픽셀 어레이(100)는 로우들 및 컬럼들로 배열되는 복수의 단위 픽셀들(P)(110)을 포함하고, 복수의 단위 픽셀들(110) 각각은 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 생성한다.

일 실시예에 있어서, 픽셀 어레이(100)에 포함되는 단위 픽셀(110)은 서로 적층되어 형성되는 복수의 수광 소자들을 포함할 수 있다. 상기 수광 소자는 포토 다이오드 또는 포토 게이트로 구현될 수 있다. 광신호는 파장에 따라 투과율이 다르므로, 단위 픽셀(110)에 서로 적층되어 형성되는 상기 복수의 수광 소자들은 서로 상이한 파장의 광신호를 흡수하여 서로 상이한 컬러를 나타내는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 생성할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 픽셀 어레이(100)에 포함되는 단위 픽셀(110)은 특정 파장의 광신호에 반응하는 복수의 유기 물질들을 포함할 수 있다. 따라서 단위 픽셀(110)에 포함되는 상기 복수의 유기 물질들은 서로 상이한 파장의 광신호에 응답하여 서로 상이한 컬러를 나타내는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 생성할 수 있다.

제어부(300)는 제1 제어 신호(CON1)를 통해 로우 단위로 픽셀 어레이(100)의 동작을 제어한다. 따라서 픽셀 어레이(100)의 동일한 로우에 포함되는 단위 픽셀들(110)은 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 동시에 생성하여 데이터 처리부(200)에 제공할 수 있다.

제어부(300)는 제2 제어 신호(CON2) 및 모드 신호(MD)를 통해 데이터 처리부(200)의 동작을 제어한다. 일 실시예에 있어서, 제어부(300)는 사용자의 선택에 기초하여 모드 신호(MD)를 생성할 수 있다.

데이터 처리부(200)는 제2 제어 신호(CON2)에 기초하여 픽셀 어레이(100)로부터 로우 단위로 제공되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 직렬화(serialize)시키고, 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)에 기초하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성한다.

데이터 처리부(200)는 모드 신호(MD)에 기초하여 제1 동작 모드 또는 제2 동작 모드로 동작한다. 예를 들어, 데이터 처리부(200)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨인 경우 상기 제1 동작 모드로 동작하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨인 경우 상기 제2 동작 모드로 동작할 수 있다.

데이터 처리부(200)는 상기 제1 동작 모드에서 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성한다. 데이터 처리부(200)는 상기 제2 동작 모드에서 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)에 기초하여 복수의 단위 픽셀들(110) 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성한다.

상기 제1 동작 모드에서, 데이터 처리부(200)는 각각의 단위 픽셀(110)로부터 제공되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 모두 사용하여 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성하므로 고화질의 이미지를 제공할 수 있다. 따라서 상기 제1 동작 모드는 고화질 촬영 모드일 수 있다.

상기 제2 동작 모드에서, 데이터 처리부(200)는 각각의 단위 픽셀(110)로부터 제공되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)에 기초하여 상기 두 개의 이미지 신호들을 생성함으로써 데이터의 양을 감축한 후, 상기 두 개의 이미지 신호들을 사용하여 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성하므로 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 따라서 상기 제2 동작 모드는 파워 세이빙(power saving) 모드일 수 있다.

제1 실시예에 있어서, 데이터 처리부(200)는 상기 제2 동작 모드에서 복수의 단위 픽셀들(110) 각각으로부터 제공되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3)을 YUV 포맷으로 변환하여 상기 두 개의 이미지 신호들을 생성할 수 있다.

예를 들어, 복수의 단위 픽셀들(110) 각각은 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호(GS), 적색에 상응하는 적색 신호(RS) 및 청색에 상응하는 청색 신호(BS)를 생성하고, 데이터 처리부(200)는 상기 제2 동작 모드에서 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분(즉, 휘도 성분)에 상응하는 제1 이미지 신호(IS1)와 U 성분(즉, 제1 색차 성분) 및 V 성분(즉, 제2 색차 성분) 중의 하나에 상응하는 제2 이미지 신호(IS2)를 생성하고, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)를 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 이 때, 데이터 처리부(200)는 픽셀 어레이(100)에 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 단위 픽셀들(110) 각각에 대해 U 성분 및 V 성분을 교번하여 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)를 생성할 수 있다. 따라서 데이터 처리부(200)가 상기 제2 동작 모드에서 생성하는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)는 YUV422 포맷을 가질 수 있다.

이하, 도 2 내지 7을 참조하여 제1 실시예에 따른 데이터 처리부(200)의 다양한 실시예들에 대해 설명한다.

도 2는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 데이터 처리부(200a)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 3채널 처리부(213), 데이터 감축부(214), 2채널 처리부(215) 및 이미지 포맷부(216)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 각각은 픽셀 어레이(100)의 컬럼들 각각에 연결되어 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 수신할 수 있다. 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 각각은 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기들(ADC1, ADC2, ADC3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기들(ADC1, ADC2, ADC3)은 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 생성할 수 있다.

컬럼 디코더(212)는 제어부(300)로부터 제공되는 제2 제어 신호(CON2)에 기초하여 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n)로부터 수신되는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 순차적으로 출력할 수 있다.

3채널 처리부(213)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터(3CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 3채널 데이터 프로세싱이란 세 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 3채널 처리부(213)는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 노이즈 제거 동작, 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행할 수 있다.

한편, 3채널 처리부(213)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

데이터 감축부(214)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분에 상응하는 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 생성하고 U 성분에 상응하는 U 신호 및 V 성분에 상응하는 V 신호 중의 하나를 제2 이미지 신호(IS2)로서 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 감축부(214)는 컬럼 디코더(212)로부터 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 수신할 때마다 U 신호 및 V 신호를 교번하여 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)를 생성할 수 있다. 따라서 데이터 감축부(214)가 상기 제2 동작 모드에서 생성하는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)는 YUV422 포맷을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3), 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)는 8비트 신호일 수 있다. 따라서 데이터 감축부(214)는 24비트 데이터를 16비트 데이터로 감축시키는 역할을 할 수 있다.

한편, 데이터 감축부(214)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

도 3은 도 2의 데이터 처리부에 포함되는 데이터 감축부의 일 예를 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 데이터 감축부(214a)는 제1 내지 제4 곱셈기들(281, 282, 283, 284), 제1 내지 제4 덧셈기들(285, 286, 287, 288) 및 제1 내지 제3 멀티플렉서들(289, 290, 291)을 포함할 수 있다.

RGB 포맷을 갖는 적색 신호(R), 녹색 신호(G) 및 청색 신호(B)는 아래의 [수학식 1]에 의해 YUV 포맷을 갖는 Y 신호(Y), U 신호(U) 및 V 신호(V)로 변환될 수 있다.

[수학식 1]

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

U = (B - Y) * 0.565 = (-0.299R - 0.587G + 0.886B) * 0.565

V = (R - Y) * 0.713 = (0.701R - 0.587G - 0.114B) * 0.713

컬럼 디코더(212)로부터 제공되는 제1 디지털 신호(DS1)는 녹색 신호(G)에 상응하고, 제2 디지털 신호(DS2)는 적색 신호(R)에 상응하고, 제3 디지털 신호(DS3)는 청색 신호(B)에 상응하므로, 도 3에 도시된 데이터 감축부(214a)는 상기 [수학식 1]을 통해 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 출력하고, U 신호 및 V 신호 중에서 선택 신호(SS)에 기초하여 선택된 하나를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다.

구체적으로, 선택 신호(SS)가 논리 로우 레벨인 경우, 제1 멀티플렉서(289)는 0을 출력하고, 제2 멀티플렉서(290)는 제3 디지털 신호(DS3)를 출력하고, 제3 멀티플렉서(291)는 0.565를 출력할 수 있고, 선택 신호(SS)가 논리 하이 레벨인 경우, 제1 멀티플렉서(289)는 제2 디지털 신호(DS2)를 출력하고, 제2 멀티플렉서(290)는 0을 출력하고, 제3 멀티플렉서(291)는 0.713을 출력할 수 있다. 따라서 데이터 감축부(214a)는 선택 신호(SS)가 논리 로우 레벨인 경우 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 출력하고, U 신호를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력하고, 선택 신호(SS)가 논리 하이 레벨인 경우 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 출력하고, V 신호를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 선택 신호(SS)는 데이터 감축부(214a)가 컬럼 디코더(212)로부터 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 수신할 때마다 논리 레벨이 전환되는 신호일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 제어부(300)로부터 제공될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 데이터 감축부(214a) 내부적으로 생성될 수 있다.

한편, 데이터 감축부(214a)에 포함되는 제1 내지 제4 곱셈기들(281, 282, 283, 284), 제1 내지 제4 덧셈기들(285, 286, 287, 288) 및 제1 내지 제3 멀티플렉서들(289, 290, 291)은 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 2채널 처리부(215)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 2채널 처리부(215)는 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다.

한편, 2채널 처리부(215)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

이미지 포맷부(216)는 3채널 처리부(213)로부터 수신되는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 처리부(215)로부터 수신되는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(216)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(216)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

데이터 처리부(200a)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200a)에 포함되는 3채널 처리부(213), 데이터 감축부(214), 2채널 처리부(215) 및 이미지 포맷부(216)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도 2의 데이터 처리부(200a)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하지 않고 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)로 변환하여 데이터의 크기를 감축한 후, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 4는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 4를 참조하면, 데이터 처리부(200b)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 3채널 처리부(213), 제1 데이터 감축부(214), 제2 데이터 감축부(217), 2채널 처리부(218) 및 이미지 포맷부(219)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 4의 데이터 처리부(200b)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 3채널 처리부(213) 및 제1 데이터 감축부(214)는 각각 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 3채널 처리부(213) 및 데이터 감축부(214)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

제2 데이터 감축부(217)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 3채널 처리부(213)로부터 제공되는 3채널 데이터(3CH_DATA)를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분에 상응하는 Y 신호를 제3 이미지 신호(IS3)로서 생성하고 U 성분에 상응하는 U 신호 및 V 성분에 상응하는 V 신호 중의 하나를 제4 이미지 신호(IS4)로서 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 데이터 감축부(217)는 3채널 처리부(213)로부터 3채널 데이터(3CH_DATA)를 수신할 때마다 U 신호 및 V 신호를 교번하여 선택하여 제4 이미지 신호(IS4)를 생성할 수 있다.

한편, 제2 데이터 감축부(217)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

제2 데이터 감축부(217)는 도 3의 데이터 감축부(214a)로 구현될 수 있다. 도 3의 데이터 감축부(214a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여 상술하였으므로, 여기서는 제2 데이터 감축부(217)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

2채널 처리부(218)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 데이터 감축부(217)로부터 제공되는 제3 이미지 신호(IS3) 및 제4 이미지 신호(IS4)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 2채널 처리부(218)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 데이터 감축부(214)로부터 제공되는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 2채널 처리부(218)는 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2) 또는 제3 이미지 신호(IS3) 및 제4 이미지 신호(IS4)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다.

이미지 포맷부(219)는 3채널 처리부(213)로부터 수신되는 3채널 데이터(3CH_DATA) 및/또는 2채널 처리부(218)로부터 수신되는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(219)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 및/또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(219)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 및/또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

데이터 처리부(200b)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200b)에 포함되는 3채널 처리부(213), 제1 데이터 감축부(214), 제2 데이터 감축부(217), 2채널 처리부(218) 및 이미지 포맷부(219)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도 4의 데이터 처리부(200b)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 추가적으로 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)로 변환하여 데이터의 크기를 감축한 후, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱만을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 5는 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 데이터 처리부(200c)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222), 데이터 감축부(223), 2채널 처리부(224) 및 이미지 포맷부(225)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 5의 데이터 처리부(200c)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)는 각각 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

도 5의 데이터 처리부(200c)와 도 2의 데이터 처리부(200a)를 비교하면, 도 2의 데이터 처리부(200a)는 상기 제2 동작 모드에서 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하지 않고 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)로 변환하여 데이터의 크기를 감축한 후, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱만을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함에 반해, 후술하는 바와 같이, 도 5의 데이터 처리부(200c)는 상기 제2 동작 모드에서 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 일부 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다.

제1 3채널 처리부(221)는 동작 모드와 무관하게 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다. 제1 3채널 처리부(221)는 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 3채널 처리부(213)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중의 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 3채널 처리부(221)는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 노이즈 제거 동작을 수행하여 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다.

제2 3채널 처리부(222)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다. 제2 3채널 처리부(222)는 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 3채널 처리부(213)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중에서 제1 3채널 처리부(221)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱을 제외한 나머지 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 3채널 처리부(222)는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행하여 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다.

한편, 제2 3채널 처리부(222)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

데이터 감축부(223)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분에 상응하는 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 생성하고 U 성분에 상응하는 U 신호 및 V 성분에 상응하는 V 신호 중의 하나를 제2 이미지 신호(IS2)로서 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 감축부(223)는 제1 3채널 처리부(221)로부터 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 수신할 때마다 U 신호 및 V 신호를 교번하여 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)를 생성할 수 있다. 따라서 데이터 감축부(223)가 상기 제2 동작 모드에서 생성하는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)는 YUV422 포맷을 가질 수 있다.

한편, 데이터 감축부(223)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

데이터 감축부(223)는 도 3의 데이터 감축부(214a)로 구현될 수 있다. 도 3의 데이터 감축부(214a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여 상술하였으므로, 여기서는 데이터 감축부(223)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

2채널 처리부(224)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 2채널 처리부(224)는 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다.

한편, 2채널 처리부(224)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

이미지 포맷부(225)는 제2 3채널 처리부(222)로부터 수신되는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 처리부(224)로부터 수신되는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(225)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(225)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

데이터 처리부(200c)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200c)에 포함되는 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222), 데이터 감축부(223), 2채널 처리부(224) 및 이미지 포맷부(225)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도 5의 데이터 처리부(200c)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 일부 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써, 도 2의 데이터 처리부(200a)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)의 상기 제2 동작 모드에 비해 소비 전력은 일부 상승하나 보다 높은 화질의 이미지를 제공할 수 있다.

도 6은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, 데이터 처리부(200d)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222), 제1 데이터 감축부(223), 제2 데이터 감축부(226), 2채널 처리부(227) 및 이미지 포맷부(228)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 6의 데이터 처리부(200d)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222) 및 제1 데이터 감축부(223)는 각각 도 5의 데이터 처리부(200c)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222) 및 데이터 감축부(223)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

제2 데이터 감축부(226)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 3채널 처리부(222)로부터 제공되는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분에 상응하는 Y 신호를 제3 이미지 신호(IS3)로서 생성하고 U 성분에 상응하는 U 신호 및 V 성분에 상응하는 V 신호 중의 하나를 제4 이미지 신호(IS4)로서 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 데이터 감축부(226)는 제2 3채널 처리부(222)로부터 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 수신할 때마다 U 신호 및 V 신호를 교번하여 선택하여 제4 이미지 신호(IS4)를 생성할 수 있다.

한편, 제2 데이터 감축부(226)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

제2 데이터 감축부(226)는 도 3의 데이터 감축부(214a)로 구현될 수 있다. 도 3의 데이터 감축부(214a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여 상술하였으므로, 여기서는 제2 데이터 감축부(226)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

2채널 처리부(227)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 데이터 감축부(226)로부터 제공되는 제3 이미지 신호(IS3) 및 제4 이미지 신호(IS4)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 2채널 처리부(227)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제1 데이터 감축부(223)로부터 제공되는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 2채널 처리부(227)는 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2) 또는 제3 이미지 신호(IS3) 및 제4 이미지 신호(IS4)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다.

이미지 포맷부(228)는 제2 3채널 처리부(222)로부터 수신되는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 및/또는 2채널 처리부(227)로부터 수신되는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(228)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 및/또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(228)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 및/또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

데이터 처리부(200d)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200d)에 포함되는 제1 3채널 처리부(221), 제2 3채널 처리부(222), 제1 데이터 감축부(223), 제2 데이터 감축부(226), 2채널 처리부(227) 및 이미지 포맷부(228)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도 6의 데이터 처리부(200d)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 추가적으로 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 일부 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써, 도 2의 데이터 처리부(200a)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)의 상기 제2 동작 모드에 비해 소비 전력은 일부 상승하나 보다 높은 화질의 이미지를 제공할 수 있다.

도 7은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 7을 참조하면, 데이터 처리부(200e)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n), 컬럼 디코더(212), 제1 3채널 처리부(231), 제2 3채널 처리부(232), 멀티플렉서(233), 데이터 감축부(234), 2채널 처리부(235) 및 이미지 포맷부(236)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 7의 데이터 처리부(200e)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)는 각각 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

제1 3채널 처리부(231)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드 및 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 파워 제어 신호(PCS)가 제1 논리 레벨인 경우 턴온되고, 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다. 제1 3채널 처리부(231)는 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 3채널 처리부(213)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중의 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 3채널 처리부(231)는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 노이즈 제거 동작을 수행하여 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다. 파워 제어 신호(PCS)는 제어부(300)로부터 제공될 수 있다.

한편, 제1 3채널 처리부(231)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 파워 제어 신호(PCS)가 제2 논리 레벨인 경우 턴오프될 수 있다.

제2 3채널 처리부(232)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다. 제2 3채널 처리부(232)는 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 3채널 처리부(213)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중에서 제1 3채널 처리부(231)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱을 제외한 나머지 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 3채널 처리부(232)는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행하여 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다.

한편, 제2 3채널 처리부(232)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서는 턴오프될 수 있다.

멀티플렉서(233)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 출력하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 파워 제어 신호(PCS)가 제1 논리 레벨인 경우 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 출력하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 파워 제어 신호(PCS)가 제2 논리 레벨인 경우 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 출력할 수 있다.

데이터 감축부(234)는 동작 모드와 무관하게 멀티플렉서(233)로부터 제공되는 데이터를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 성분에 상응하는 Y 신호를 제1 이미지 신호(IS1)로서 생성하고 U 성분에 상응하는 U 신호 및 V 성분에 상응하는 V 신호 중의 하나를 제2 이미지 신호(IS2)로서 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 감축부(234)는 멀티플렉서(233)로부터 데이터를 수신할 때마다 U 신호 및 V 신호를 교번하여 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)를 생성할 수 있다. 따라서 데이터 감축부(234)가 생성하는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)는 YUV422 포맷을 가질 수 있다.

데이터 감축부(234)는 도 3의 데이터 감축부(214a)로 구현될 수 있다. 도 3의 데이터 감축부(214a)의 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 3을 참조하여 상술하였으므로, 여기서는 데이터 감축부(234)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

2채널 처리부(235)는 동작 모드와 무관하게 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 2채널 처리부(235)는 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다.

이미지 포맷부(236)는 제2 3채널 처리부(232)로부터 수신되는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 처리부(235)로부터 수신되는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(236)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(236)는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

데이터 처리부(200e)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200e)에 포함되는 제1 3채널 처리부(231), 제2 3채널 처리부(232), 멀티플렉서(233), 데이터 감축부(234), 2채널 처리부(235) 및 이미지 포맷부(236)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 도 7의 데이터 처리부(200e)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 파워 제어 신호(PCS)에 기초하여 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 일부 수행한 후, 데이터의 크기를 감축하고 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성하거나, 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하지 않고 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 YUV422 포맷을 갖는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)로 변환하여 데이터의 크기를 감축한 후, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱만을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 따라서 도 7의 데이터 처리부(200e)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는 사용자의 선택에 기초하여 이미지의 퀄리티(quality) 및 소비 전력의 크기를 조절할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제2 실시예에 있어서, 데이터 처리부(200)는 상기 제2 동작 모드에서 복수의 단위 픽셀들(110) 각각으로부터 제공되는 복수의 컬러 신호들(CS1, CS2, CS3) 중의 둘을 선택하여 상기 두 개의 이미지 신호들을 생성할 수 있다.

예를 들어, 복수의 단위 픽셀들(110) 각각은 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호(GS), 적색에 상응하는 적색 신호(RS) 및 청색에 상응하는 청색 신호(BS)를 생성하고, 데이터 처리부(200)는 상기 제2 동작 모드에서 녹색 신호(GS)를 제1 이미지 신호(IS1)로서 생성하고, 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS) 중의 하나를 제2 이미지 신호(IS2)로서 생성하고, 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)를 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 이 때, 데이터 처리부(200)는 픽셀 어레이(100)에 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 단위 픽셀들(110) 각각에 대해 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 교번하여 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)를 생성할 수 있다.

이하, 도 8 내지 11을 참조하여 제2 실시예에 따른 데이터 처리부(200)의 다양한 실시예들에 대해 설명한다.

도 8은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 데이터 처리부(200f)는 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n), 가변 처리부(240) 및 이미지 포맷부(246)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n) 각각은 픽셀 어레이(100)의 컬럼들 각각에 연결되어 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 수신할 수 있다. 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n) 각각은 상응하는 선택 신호(SS1, ..., SSn) 및 모드 신호(MD)를 제어 신호로서 수신할 수 있다. 선택 신호(SS1, ..., SSn)는 제어부(300)로부터 제공될 수 있다. 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n) 각각은 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 적색 신호(RS)를 출력하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 상응하는 선택 신호(SS1, ..., SSn)의 논리 레벨에 기초하여 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS) 중의 하나를 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n) 각각은 상기 제2 동작 모드에서 상응하는 선택 신호(SS1, ..., SSn)가 제1 논리 레벨을 갖는 경우 적색 신호(RS)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력하고, 상응하는 선택 신호(SS1, ..., SSn)가 제2 논리 레벨을 갖는 경우 청색 신호(BS)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다.

픽셀 어레이(100)의 컬럼들 각각으로부터 제공되는 녹색 신호(GS) 및 청색 신호(BS)는 가변 처리부(240)로 직접 입력될 수 있다.

따라서 가변 처리부(240)는 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 컬럼들 각각으로부터 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)를 수신하고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 컬럼들 각각으로부터 녹색 신호(GS)를 제1 이미지 신호(IS1)로서 수신하고, 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n)의 출력 신호를 제2 이미지 신호(IS2)로서 수신할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)로부터 가변 처리부(240)로 직접 제공되는 청색 신호(BS)는 무시될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 서로 인접하는 컬럼들에 연결되는 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n)에 제공되는 선택 신호(SS1, ..., SSn)는 서로 상이한 논리 레벨을 가지고, 픽셀 어레이(100)로부터 로우 단위로 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)가 출력될 때마다 선택 신호(SS1, ..., SSn)의 논리 레벨은 반전될 수 있다. 이 경우, 도 9a에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(100)의 모든 단위 픽셀들(110)로부터 녹색 신호(GS)가 샘플링되어 제1 이미지 신호(IS1)로서 가변 처리부(240)에 제공되고, 픽셀 어레이(100)의 단위 픽셀들(110)로부터 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)는 모자이크 형식으로 샘플링되어 제2 이미지 신호(IS2)로서 가변 처리부(240)에 제공될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 홀수 번째 컬럼들에 연결되는 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n)에 제공되는 선택 신호(SS1, ..., SSn)는 제1 논리 레벨을 가지고, 픽셀 어레이(100)의 짝수 번째 컬럼들에 연결되는 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n)에 제공되는 선택 신호(SS1, ..., SSn)는 제2 논리 레벨을 가질 수 있다. 이 경우, 도 9b에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(100)의 모든 단위 픽셀들(110)로부터 녹색 신호(GS)가 샘플링되어 제1 이미지 신호(IS1)로서 가변 처리부(240)에 제공되고, 픽셀 어레이(100)의 홀수 번째 컬럼들에 연결되는 단위 픽셀들(110)로부터 적색 신호(RS)가 샘플링되고, 픽셀 어레이(100)의 짝수 번째 컬럼들에 연결되는 단위 픽셀들(110)로부터 청색 신호(BS)가 샘플링되어 제2 이미지 신호(IS2)로서 가변 처리부(240)에 제공될 수 있다.

가변 처리부(240)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(242-1, ..., 242-n), 컬럼 디코더(243) 및 3채널 처리부(244)를 포함할 수 있다.

복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(242-1, ..., 242-n) 각각은 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기들(ADC1, ADC2, ADC3)을 포함할 수 있다. 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서, 제1 내지 제3 아날로그-디지털 변환기들(ADC1, ADC2, ADC3)은 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 생성할 수 있다. 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서, 제3 아날로그-디지털 변환기(ADC3)는 턴오프되고, 제1 및 제2 아날로그-디지털 변환기들(ADC1, ADC2)은 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 및 제2 디지털 신호들(DS1, DS2)을 생성할 수 있다.

컬럼 디코더(243)는 제어부(300)로부터 제공되는 제2 제어 신호(CON2)에 기초하여 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(242-1, ..., 242-n)로부터 수신되는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3) 또는 제1 및 제2 디지털 신호들(DS1, DS2)을 순차적으로 출력할 수 있다.

3채널 처리부(244)는 제1 내지 제3 처리부들(245-1, 245-2, 245-3)을 포함할 수 있다.

3채널 처리부(244)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제1 내지 제3 처리부들(245-1, 245-2, 245-3)을 사용하여 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터(3CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 3채널 데이터 프로세싱이란 세 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 3채널 처리부(244)는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 노이즈 제거 동작, 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행할 수 있다.

3채널 처리부(244)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제3 처리부(245-3)를 턴오프시키고, 제1 및 제2 처리부들(245-1, 245-2)만을 사용하여 제1 및 제2 디지털 신호들(DS1, DS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 3채널 처리부(244)는 제1 및 제2 디지털 신호들(DS1, DS2)에 대해 노이즈 제거 동작, 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행할 수 있다.

이미지 포맷부(246)는 3채널 처리부(244)로부터 수신되는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 포맷부(246)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 JPEG(Joint Photographic Expert Group) 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이미지 포맷부(246)는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 복수의 표준 프로토콜들에 상응하는 포맷으로 변환하여 복수의 출력 이미지 데이터(O_DATA)들을 생성할 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 데이터 처리부(200f)는 YUV 처리부(247)를 더 포함할 수 있다. YUV 처리부(247)는 3채널 처리부(244)로부터 수신되는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 YUV 포맷으로 변환할 수 있다. YUV 처리부(247)는 3채널 처리부(244)로부터 3채널 데이터(3CH_DATA)를 수신하는 경우 3채널 데이터(3CH_DATA)를 YUV444 포맷 또는 YUV422 포맷으로 변환할 수 있고, 3채널 처리부(244)로부터 2채널 데이터(2CH_DATA)를 수신하는 경우 2채널 데이터(2CH_DATA)를 YUV422 포맷으로 변환할 수 있다. 또한, YUV 처리부(247)는 상기 YUV 포맷으로 변환된 데이터에 대해 데이터 프로세싱을 수행하여 YUV 데이터(YUV_DATA)를 생성할 수 있다. 예를 들어, YUV 처리부(247)는 샤프닝(sharpening) 동작 및 컬러 보정 동작 등을 수행할 수 있다. 이 경우, 이미지 포맷부(246)는 3채널 처리부(244)로부터 수신되는 3채널 데이터(3CH_DATA) 또는 2채널 데이터(2CH_DATA) 또는 YUV 처리부(247)로부터 수신되는 YUV 데이터(YUV_DATA)를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성할 수 있다.

데이터 처리부(200f)는 픽셀 어레이(100)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 데이터 처리부(200f)에 포함되는 3채널 처리부(244), YUV 처리부(247) 및 이미지 포맷부(246)는 별도의 칩에 집적되어 이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)를 형성할 수도 있다.

가변 처리부(240)에 포함되는 제1 아날로그-디지털 변환기(ADC1) 및 제1 처리부(245-1)는 제1 채널 처리 회로를 구성하고, 제2 아날로그-디지털 변환기(ADC2) 및 제2 처리부(245-2)는 제2 채널 처리 회로를 구성하고, 제3 아날로그-디지털 변환기(ADC3) 및 제3 처리부(245-3)는 제3 채널 처리 회로를 구성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 가변 처리부(240)는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 채널 처리 회로들을 모두 사용하여 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터(3CH_DATA)를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 채널 처리 회로를 턴오프시키고 상기 제1 및 제2 채널 처리 회로들만을 사용하여 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 따라서 도 8의 데이터 처리부(200f)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 10은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 데이터 처리부(200g)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(251-1, ..., 251-n), 컬럼 디코더(252), 멀티플렉서(253), 3채널 처리부(254), YUV 처리부(257) 및 이미지 포맷부(256)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 10의 데이터 처리부(200g)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(251-1, ..., 251-n) 및 컬럼 디코더(252)는 각각 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

멀티플렉서(253)는 컬럼 디코더(252)로부터 제2 및 제3 디지털 신호들(DS2, DS3)을 수신하고, 선택 신호(SS) 및 모드 신호(MD)를 제어 신호로서 수신할 수 있다. 멀티플렉서(253)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 디지털 신호(DS2)를 출력하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호(SS)의 논리 레벨에 기초하여 제2 디지털 신호(DS2) 및 제3 디지털 신호(DS3) 중의 하나를 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉서(253)는 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호(SS)가 제1 논리 레벨을 갖는 경우 제2 디지털 신호(DS2)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력하고, 선택 신호(SS)가 제2 논리 레벨을 갖는 경우 제3 디지털 신호(DS3)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 제어부(300)로부터 제공될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 데이터 처리부(200g) 내부적으로 생성될 수 있다.

컬럼 디코더(252)로부터 제공되는 제1 디지털 신호(DS1) 및 제3 디지털 신호(DS3)는 3채널 처리부(254)로 직접 입력될 수 있다.

따라서 3채널 처리부(254)는 상기 제1 동작 모드에서 컬럼 디코더(252)로부터 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)을 수신하고, 상기 제2 동작 모드에서 컬럼 디코더(252)로부터 제1 디지털 신호(DS1)를 제1 이미지 신호(IS1)로서 수신하고, 멀티플렉서(253)의 출력 신호를 제2 이미지 신호(IS2)로서 수신할 수 있다. 상기 제2 동작 모드에서 컬럼 디코더(252)로부터 3채널 처리부(254)로 직접 제공되는 제3 디지털 신호(DS3)는 무시될 수 있다.

3채널 처리부(254)는 제1 내지 제3 처리부들(255-1, 255-2, 255-3)을 포함할 수 있다.

도 10의 데이터 처리부(200g)에 포함되는 3채널 처리부(254), YUV 처리부(257) 이미지 포맷부(256)는 각각 도 8의 데이터 처리부(200f)에 포함되는 3채널 처리부(244), YUV 처리부(247) 이미지 포맷부(246)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

도 10의 데이터 처리부(200g)를 도 8의 데이터 처리부(200f)와 비교하면, 도 8의 데이터 처리부(200f)의 경우 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(242-1, ..., 242-n) 전단에 복수의 멀티플렉서들(241-1, ..., 241-n)이 연결됨에 반해, 도 10의 데이터 처리부(200g)의 경우 컬럼 디코더(252) 후단에 하나의 멀티플렉서(253)만이 연결된다. 따라서 도 10의 데이터 처리부(200g)를 포함하는 경우 이미지 처리 장치(10)의 크기 및 소비 전력을 더욱 감소시킬 수 있다.

도 11은 도 1의 이미지 처리 장치에 포함되는 데이터 처리부의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.

도 11을 참조하면, 데이터 처리부(200h)는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(251-1, ..., 251-n), 컬럼 디코더(252), 제1 3채널 처리부(261), 제2 3채널 처리부(263), 멀티플렉서(265), YUV 처리부(257) 및 이미지 포맷부(256)를 포함할 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 양의 정수이다.

도 11의 데이터 처리부(200h)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(251-1, ..., 251-n) 및 컬럼 디코더(252)는 각각 도 2의 데이터 처리부(200a)에 포함되는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들(211-1, ..., 211-n) 및 컬럼 디코더(212)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

제1 3채널 처리부(261)는 제1 내지 제3 처리부들(262-1, 262-2, 262-3)을 포함할 수 있다.

제1 3채널 처리부(261)는 동작 모드와 무관하게 제1 내지 제3 처리부들(262-1, 262-2, 262-3)을 사용하여 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 제1 내지 제3 처리 신호들(PS1, PS2, PS3)을 포함하는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다. 제1 3채널 처리부(261)는 도 8의 데이터 처리부(200f)에 포함되는 3채널 처리부(244)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중의 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 3채널 처리부(261)는 제1 내지 제3 디지털 신호들(DS1, DS2, DS3)에 대해 노이즈 제거 동작을 수행하여 제1 내지 제3 처리 신호들(PS1, PS2, PS3)을 포함하는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)를 생성할 수 있다.

멀티플렉서(265)는 제1 3채널 처리부(261)로부터 제2 및 제3 처리 신호들(PS2, PS3)을 수신하고, 선택 신호(SS) 및 모드 신호(MD)를 제어 신호로서 수신할 수 있다. 멀티플렉서(265)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제2 처리 신호(PS2)를 출력하고, 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호(SS)의 논리 레벨에 기초하여 제2 처리 신호(PS2) 및 제3 처리 신호(PS3) 중의 하나를 선택하여 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉서(265)는 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호(SS)가 제1 논리 레벨을 갖는 경우 제2 처리 신호(PS2)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력하고, 선택 신호(SS)가 제2 논리 레벨을 갖는 경우 제3 처리 신호(PS3)를 제2 이미지 신호(IS2)로서 출력할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 제어부(300)로부터 제공될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 선택 신호(SS)는 데이터 처리부(200h) 내부적으로 생성될 수 있다.

제1 3채널 처리부(261)로부터 제공되는 제1 처리 신호(PS1) 및 제3 처리 신호(PS3)는 제2 3채널 처리부(263)로 직접 입력될 수 있다.

따라서 제2 3채널 처리부(263)는 상기 제1 동작 모드에서 제1 3채널 처리부(261)로부터 제1 내지 제3 처리 신호들(PS1, PS2, PS3)을 수신하고, 상기 제2 동작 모드에서 제1 3채널 처리부(261)로부터 제1 처리 신호(PS1)를 제1 이미지 신호(IS1)로서 수신하고, 멀티플렉서(265)의 출력 신호를 제2 이미지 신호(IS2)로서 수신할 수 있다. 상기 제2 동작 모드에서 제1 3채널 처리부(261)로부터 제2 3채널 처리부(263)로 직접 제공되는 제3 처리 신호(PS3)는 무시될 수 있다.

제2 3채널 처리부(263)는 제1 내지 제3 처리부들(264-1, 264-2, 264-3)을 포함할 수 있다.

제2 3채널 처리부(263)는 모드 신호(MD)가 제1 논리 레벨을 갖는 상기 제1 동작 모드에서 제1 내지 제3 처리부들(264-1, 264-2, 264-3)을 사용하여 제1 내지 제3 처리 신호들(PS1, PS2, PS3)을 포함하는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다. 여기서, 3채널 데이터 프로세싱이란 세 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 제2 3채널 처리부(263)는 도 8의 데이터 처리부(200f)에 포함되는 3채널 처리부(244)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱 중에서 제1 3채널 처리부(261)가 수행하는 3채널 데이터 프로세싱을 제외한 나머지 일부를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 3채널 처리부(263)는 제1 3채널 데이터(3CH_DATA1)에 대해 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행하여 제2 3채널 데이터(3CH_DATA2)를 생성할 수 있다.

제2 3채널 처리부(263)는 모드 신호(MD)가 제2 논리 레벨을 갖는 상기 제2 동작 모드에서 제3 처리부(264-3)를 턴오프시키고, 제1 및 제2 처리부들(264-1, 264-2)만을 사용하여 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터(2CH_DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 2채널 데이터 프로세싱이란 두 개의 입력 신호들에 대해 독립적으로 및/또는 상호 연관하여 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 출력 신호들을 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 제2 3채널 처리부(263)는 제1 이미지 신호(IS1) 및 제2 이미지 신호(IS2)에 대해 노이즈 제거 동작, 샤프닝(sharpening) 동작 및 감마 보정 등을 수행할 수 있다.

도 11의 데이터 처리부(200h)에 포함되는 YUV 처리부(257) 및 이미지 포맷부(256)는 각각 도 8의 데이터 처리부(200f)에 포함되는 YUV 처리부(247) 및 이미지 포맷부(246)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 도 11의 데이터 처리부(200h)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)는, 상기 제1 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써 고화질의 이미지를 제공할 수 있고, 상기 제2 동작 모드에서 픽셀 어레이(100)의 각각의 단위 픽셀(110)로부터 생성되는 녹색 신호(GS), 적색 신호(RS) 및 청색 신호(BS)에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 일부 수행한 후, 제2 3채널 처리부(263)의 제3 처리부(264-3)를 턴오프시키고 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 출력 이미지 데이터(O_DATA)를 생성함으로써, 도 10의 데이터 처리부(200g)를 포함하는 이미지 처리 장치(10)의 상기 제2 동작 모드에 비해 소비 전력은 일부 상승하나 보다 높은 화질의 이미지를 제공할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 12를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(900)은 이미지 처리 장치(910), 프로세서(920) 및 저장 장치(STORAGE DEVICE)(930)를 포함한다.

이미지 처리 장치(910)는 입사광에 상응하는 출력 이미지 데이터를 생성한다. 저장 장치(930)는 상기 출력 이미지 데이터를 저장한다. 프로세서(920)는 이미지 처리 장치(910) 및 저장 장치(930)의 동작을 제어한다.

컴퓨팅 시스템(900)은 메모리 장치(MEMORY DEVICE)(940), 입출력 장치(950) 및 전원 장치(960)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 12에는 도시되지 않았지만, 컴퓨팅 시스템(900)은 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 기기들과 통신할 수 있는 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.

프로세서(920)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(920)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit)일 수 있다. 프로세서(920)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus)를 통하여 저장 장치(930), 메모리 장치(940) 및 입출력 장치(950)에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(920)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.

저장 장치(930)는 플래시 메모리 장치(flash memory device), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 및 모든 형태의 비휘발성 메모리 장치 등을 포함할 수 있다.

메모리 장치(940)는 컴퓨팅 시스템(900)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(940)는 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory; DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory; SRAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치 및 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 및 플래시 메모리 장치(flash memory device) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.

입출력 장치(950)는 키보드, 키패드, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 프린터, 디스플레이 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 전원 장치(960)는 컴퓨팅 시스템(900)의 동작에 필요한 동작 전압을 공급할 수 있다.

이미지 처리 장치(910)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 프로세서(920)와 연결되어 통신을 수행할 수 있다.

이미지 처리 장치(910)는 각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이 및 제1 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들에 기초하여 상기 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함한다.

이미지 처리 장치(910)는 도 1에 도시된 이미지 처리 장치(10)로 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 이미지 처리 장치(10)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 11을 참조하여 상세히 설명하였으므로 여기서는 이미지 처리 장치(910)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이미지 처리 장치(910)는 다양한 형태들의 패키지로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리 장치(910)의 적어도 일부의 구성들은 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.

실시예에 따라서, 이미지 처리 장치(910)는 프로세서(920)와 함께 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 서로 다른 칩에 각각 집적될 수도 있다.

한편, 컴퓨팅 시스템(900)은 이미지 처리 장치(910)를 이용하는 모든 컴퓨팅 시스템으로 해석되어야 할 것이다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(900)은 디지털 카메라, 이동 전화기, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 스마트폰 등을 포함할 수 있다.

도 13은 도 12의 컴퓨팅 시스템에서 사용되는 인터페이스의 일 예를 나타내는 블록도이다.

도 13을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 MIPI 인터페이스를 사용 또는 지원할 수 있는 데이터 처리 장치(예를 들어, 이동 전화기, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 스마트폰 등)로 구현될 수 있고, 어플리케이션 프로세서(1110), 이미지 처리 장치(1140) 및 디스플레이(1150) 등을 포함할 수 있다.

어플리케이션 프로세서(1110)의 CSI 호스트(1112)는 카메라 시리얼 인터페이스(Camera Serial Interface; CSI)를 통하여 이미지 처리 장치(1140)의 CSI 장치(1141)와 시리얼 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, CSI 호스트(1112)는 광 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있고, CSI 장치(1141)는 광 시리얼라이저(SER)를 포함할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(1110)의 DSI 호스트(1111)는 디스플레이 시리얼 인터페이스(Display Serial Interface DSI)를 통하여 디스플레이(1150)의 DSI 장치(1151)와 시리얼 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, DSI 호스트(1111)는 광 시리얼라이저(SER)를 포함할 수 있고, DSI 장치(1151)는 광 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있다.

또한, 컴퓨팅 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(1110)와 통신을 수행할 수 있는 알에프(Radio Frequency; RF) 칩(1160)을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)의 PHY(1113)와 RF 칩(1160)의 PHY(1161)는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) DigRF에 따라 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 어플리케이션 프로세서(1110)는 PHY(1161)의 MIPI DigRF에 따른 데이터 송수신을 제어하는 DigRF MASTER(1114)를 더 포함할 수 있고, RF 칩(1160)은 DigRF MASTER(1114)를 통하여 제어되는 DigRF SLAVE(1162)를 더 포함할 수 있다.

한편, 컴퓨팅 시스템(1000)은 지피에스(Global Positioning System; GPS)(1120), 스토리지(1170), 마이크(1180), 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM)(1185) 및 스피커(1190)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(1000)은 초광대역(Ultra WideBand; UWB)(1210), 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN)(1220) 및 와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access; WIMAX)(1230) 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 다만, 컴퓨팅 시스템(1000)의 구조 및 인터페이스는 하나의 예시로서 이에 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 이미지 처리 장치를 구비하는 임의의 전자 장치에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop), 디지털 TV(Digital Television) 등에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이; 및
제1 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들에 기초하여 상기 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함하는 이미지 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 동작 모드는 고화질 촬영 모드이고 상기 제2 동작 모드는 파워 세이빙(power saving) 모드인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 단위 픽셀들 각각은 상기 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호, 적색에 상응하는 적색 신호 및 청색에 상응하는 청색 신호를 생성하고,
상기 두 개의 이미지 신호들은 YUV 포맷을 갖는 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제3 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들;
상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 턴오프되는 3채널 처리부;
상기 제1 동작 모드에서 턴오프되고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들을 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 상기 제1 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 생성하는 제1 데이터 감축부;
상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 2채널 처리부; 및
상기 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제3 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들;
동작 모드 및 파워 제어 신호에 기초하여 턴온되고, 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터를 생성하는 제1 3채널 처리부;
상기 제2 동작 모드에서 턴오프되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 3채널 데이터에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 제2 3채널 데이터를 생성하는 제2 3채널 처리부;
상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 3채널 데이터를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 파워 제어 신호가 제1 논리 레벨인 경우 상기 제1 3채널 데이터를 출력하고 상기 파워 제어 신호가 제2 논리 레벨인 경우 상기 제1 내지 제3 디지털 신호들을 출력하는 멀티플렉서;
상기 멀티플렉서로부터 수신되는 데이터를 YUV 포맷으로 변환하여 Y 신호를 상기 제1 이미지 신호로서 생성하고 U 신호 및 V 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 생성하는 데이터 감축부;
상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호들에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 2채널 처리부; 및
상기 제2 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들 중의 둘을 선택하여 제1 이미지 신호 및 제2 이미지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 단위 픽셀들 각각은 상기 입사광에 응답하여 녹색에 상응하는 녹색 신호, 적색에 상응하는 적색 신호 및 청색에 상응하는 청색 신호를 생성하고,
상기 제1 이미지 신호는 상기 녹색 신호에 상응하고, 상기 제2 이미지 신호는 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호 중의 하나에 상응하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제7 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 적색 신호를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호의 논리 레벨에 기초하여 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 출력하는 복수의 멀티플렉서들;
제1 내지 제3 채널 처리 회로들을 포함하고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 채널 처리 회로들을 사용하여 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 채널 처리 회로를 턴오프시키고 상기 제1 및 제2 채널 처리 회로들을 사용하여 상기 제1 이미지 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 가변 처리부; 및
상기 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
제7 항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
상기 픽셀 어레이의 컬럼들 각각에 연결되고, 상기 녹색 신호, 상기 적색 신호 및 상기 청색 신호에 대해 병렬적으로 아날로그-디지털 변환을 수행하여 제1 내지 제3 디지털 신호들을 생성하는 복수의 3채널 아날로그-디지털 변환부들;
상기 제1 내지 제3 디지털 신호들에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 제1 내지 제3 처리 신호들을 포함하는 제1 3채널 데이터를 생성하는 제1 3채널 처리부;
상기 제1 동작 모드에서 상기 제2 처리 신호를 출력하고, 상기 제2 동작 모드에서 선택 신호의 논리 레벨에 기초하여 상기 제2 처리 신호 및 상기 제3 처리 신호 중의 하나를 상기 제2 이미지 신호로서 출력하는 멀티플렉서;
제1 내지 제3 처리부들을 포함하고, 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 내지 제3 처리부들을 사용하여 상기 제1 처리 신호, 상기 제2 처리 신호 및 상기 제3 처리 신호에 대해 3채널 데이터 프로세싱을 수행하여 세 개의 처리 신호들을 포함하는 제2 3채널 데이터를 생성하고, 상기 제2 동작 모드에서 상기 제3 처리부를 턴오프시키고 상기 제1 및 제2 처리부들을 사용하여 상기 제1 처리 신호 및 상기 제2 이미지 신호에 대해 2채널 데이터 프로세싱을 수행하여 두 개의 처리 신호들을 포함하는 2채널 데이터를 생성하는 제2 3채널 처리부; 및
상기 제2 3채널 데이터 및 상기 2채널 데이터 중의 하나를 표준 프로토콜에 상응하는 포맷으로 변환하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 포맷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
입사광에 상응하는 출력 이미지 데이터를 생성하는 이미지 처리 장치;
상기 출력 이미지 데이터를 저장하는 저장 장치; 및
상기 이미지 처리 장치 및 상기 저장 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 이미지 처리 장치는,
각각이 입사광에 응답하여 복수의 컬러 신호들을 생성하는 복수의 단위 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이; 및
제1 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하고, 제2 동작 모드에서 상기 복수의 컬러 신호들에 기초하여 상기 복수의 단위 픽셀들 별로 두 개의 이미지 신호들을 생성하고 상기 두 개의 이미지 신호들을 병렬적으로 처리하여 상기 출력 이미지 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함하는 컴퓨팅 시스템.