KR20160109586A - 이미지 처리 시스템, 및 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치 - Google Patents

이미지 처리 시스템, 및 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치 Download PDF

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KR20160109586A
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함되는 이미지 처리 시스템은, 움직임 신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 움직임 추정 회로와 이미지 처리 회로를 포함하고, 상기 이미지 처리 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소한다.

Description

이미지 처리 시스템, 및 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치{IMAGE PROCESSING SYSTEM AND MOBILE COMPUTING DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 이미지 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 움직임 정보에 따라 이미지의 생성과 처리시 전력 소모를 감소시킬 수 있는 이미지 처리 시스템, 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치, 및 이의 작동 방법에 관한 것이다.
스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 모바일 컴퓨팅 장치는 상기 장치의 성능 못지않게 전력 소모를 줄임으로써 충분한 사용 시간을 확보하는 것이 중요하다.
모바일 컴퓨팅 장치에 내장된 카메라를 이용하여 이미지를 생성하고, 생성된 이미지를 처리하여 디스플레이하는 데에는 많은 양의 전력이 소모된다. 사용자가 상기 카메라를 구동할 때, 이미지 센서는 카메라 구동이 종료될 때까지 지속적으로 이미지를 생성하고, 이미지 신호 프로세서와 애플리케이션 프로세서는 생성된 이미지를 지속적으로 처리하며, 디스플레이는 처리된 이미지를 지속적으로 디스플레이하게 된다.
하지만, 상기 생성된 이미지 또는 처리된 이미지의 대부분은 실제로 이용되지는 않는다. 예컨대, 정지 이미지를 캡쳐할 경우, 사용자에 의해 캡쳐 기능이 실행되기 전에도 카메라와 디스플레이는 지속적으로 작동한다. 이에 따라, 모바일 컴퓨팅 장치의 전력을 불필요하게 소모하는 문제가 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 움직임 센서로부터 생성되는 움직임 정보에 따라, 이미지의 생성과 처리시 전력 소모를 감소시킬 수 있는 이미지 처리 시스템, 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치, 및 이의 작동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함되는 이미지 처리 시스템은 움직임 신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 움직임 추정 회로와, 이미지 처리 회로를 포함하고, 상기 이미지 처리 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 이미지 처리 회로가 이미지 신호 프로세서일 때, 상기 이미지 신호 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 이미지 신호 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고, 상기 복수의 처리 블록들은 BPC(bad pixel correction) 블록, 노이즈 감소(noise reduction) 블록, 다이나믹 레인지 보상(dynamic range compensation) 블록, 및 안티-쉐이딩(anti-shading) 블록 중에서 적어도 하나를 포함한다.
상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 따라 현재 움직임 상태를 결정하고, 결정된 현재 움직임 상태에 따라 상기 제어 신호를 생성한다.
실시 예에 따라, 상기 이미지 처리 회로가 제1프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 이미지 센서일 때, 상기 이미지 센서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 제1프레임 레이트보다 낮은 제2프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성한다.
상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 기초하여 미래 움직임 상태를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성한다.
실시 예에 따라, 상기 이미지 처리 회로가 애플리케이션 프로세서일 때, 상기 애플리케이션 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 애플리케이션 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고, 상기 복수의 처리 블록들은 노이즈 감소(noise reduction) 블록과 엣지 강화(edge enhancement) 블록 중에서 적어도 하나를 포함한다.
상기 움직임 추정 회로는, 상기 움직임 신호가 기준 레벨보다 높을 때, 상기 제어 신호를 출력한다.
상기 움직임 신호는 상기 모바일 컴퓨팅 장치의 움직임 센서로부터 수신된다.
본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치는 상기 모바일 컴퓨팅 장치의 움직임을 일정 시간 동안 감지하고 움직임 신호를 출력하는 움직임 센서와, 상기 움직임 신호를 수신하여 분석하고 분석 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 움직임 추정 회로와, 이미지 처리 회로를 포함하고, 상기 이미지 처리 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 따라 현재 움직임 상태를 결정하고, 결정된 현재 움직임 상태에 따라 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 이미지 처리 회로가 이미지 신호 프로세서일 때, 상기 이미지 신호 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 이미지 신호 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고, 상기 복수의 처리 블록들은 BPC 블록, 노이즈 감소 블록, 다이나믹 레인지 보상 블록, 및 안티-쉐이딩 블록 중에서 적어도 하나를 포함한다.실시 예에 따라, 상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 기초하여 미래 움직임 상태를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 이미지 처리 회로가 제1프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 이미지 센서일 때, 상기 이미지 센서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 제1프레임 레이트보다 낮은 제2프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성한다.
실시 예에 따라, 상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 따라 현재 움직임 상태를 결정하고, 결정된 현재 움직임 상태에 따라 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 이미지 처리 회로가 애플리케이션 프로세서일 때, 상기 애플리케이션 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 애플리케이션 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고, 상기 복수의 처리 블록들은 노이즈 감소 블록과 엣지 강화 블록 중에서 적어도 하나를 포함한다.
상기 움직임 추정 회로는, 상기 움직임 신호가 기준 레벨보다 높을 때, 상기 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템은, 움직임 정보에 따라 상기 시스템이 실제로 이용되지 않는 구간을 판단하고, 판단 결과에 따라 이미지의 생성과 처리에 소모되는 전력을 감소할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템과 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 신호 프로세서에 포함된 처리 블록들을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 애플리케이션 프로세서에 포함된 처리 블록들을 개략적으로 나타낸다.
도 4부터 도 6은 도 1에 도시된 모바일 컴퓨팅 장치의 작동들에 대한 실시 예들을 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 움직임 추정 회로의 작동을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치의 작동 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 이미지 신호 프로세서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 이미지 센서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 애플리케이션 프로세서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 시스템의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 일 실시 예에 대한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 다른 실시 예에 대한 블록도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 또 다른 실시 예에 대한 블록도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 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 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템과 이를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 모바일 컴퓨팅 장치(1000)는 이미지 처리 시스템(10)과 디스플레이(400)를 포함할 수 있다. 이미지 처리 시스템(10)은 이미지 센서(100), 이미지 신호 프로세서(image signal processor(ISP); 200), 및 애플리케이션 프로세서(application processor(AP); 300)를 포함한다.
이미지 센서(100)는, 광 이미지(optical image)를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서(100)는 CCD(charged coupled device) 이미지 센서 또는 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서일 수 있다.
이미지 센서(100)는 복수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액티브 픽셀 영역(또는 액티브 픽셀 어레이)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들 각각은 광전 변환 소자를 포함하고, 상기 광전 변환 소자는 입사되는 빛의 양에 따라 가변되는 전기적 신호를 생성할 수 있다. 이미지 센서(100)는 상기 전기적 신호를 처리하여 제1이미지(I1)를 생성하고, 생성된 제1이미지(I1)를 ISP(200)로 출력할 수 있다. 제1이미지(I1)는 레드 컬러 신호, 그린 컬러 신호, 및 블루 컬러 신호를 포함하는 베이어-패턴 (Bayer pattern)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
ISP(200)는, 이미지 센서(100)로부터 전송된 제1이미지(I1)를 처리할 수 있다.
예컨대, ISP(200)는 이미지 센서(100)로부터 전송된 베이어-패턴의 제1이미지(I1)에 대해 BPC(bad pixel correction), 노이즈 감소(noise reduction), 다이나믹 레인지 보상(dynamic range compensation), 및/또는 안티-쉐이딩(anti-shading) 등을 수행하여 제1이미지(I1)를 처리할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
ISP(200)는, 제1이미지(I1)를 처리한 결과 생성되는(변환되는) 제2이미지(I2)를 인터페이스(미도시)를 통해 AP(300)로 전송할 수 있다.
AP(300)는, ISP(200)로부터 전송된 제2이미지(I2)를 처리하고, 처리 결과 생성된(변환된) 제3이미지(I3)를 디스플레이(400)로 전송할 수 있다.
예컨대, AP(300)는 ISP(200)로부터 전송된 제2이미지(I2)에 대해 노이즈 감소(noise reduction)와 엣지 강화(edge enhancement) 작동을 수행하여 제2이미지(I2)를 처리할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이(400)는 AP(300)로부터 전송된 제3이미지(I3)를 디스플레이할 수 있다.
이미지 처리 시스템(10)은 움직임 추정 회로(600)를 포함할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 모바일 컴퓨팅 장치(1000)에 포함된 움직임 센서 (motion sensor; 500)로부터 전송되는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 이미지 처리 시스템(10)의 전력 소모를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 출력할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 칩(chip)을 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, ISP(200) 또는 AP(300) 내부에 구현될 수도 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 일정 시간 동안 수신되는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태(또는 정도) 및/또는 미래 움직임 상태(또는 정도)를 판단할 수 있다.
상기 현재 움직임 상태 및/또는 상기 미래 움직임 상태가 기준 레벨 이상인 경우, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)의 전력 소모를 감소시키기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 출력할 수 있다.
상기 현재 움직임 상태 및/또는 상기 미래 움직임 상태가 상기 기준 레벨보다 낮은 경우, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)의 전력 소모를 현재 상태로 유지할 수 있다.
기준 레벨 이상이라 함은, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리되는 이미지가 실제로 사용되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 예컨대, 사용자가 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 이미지 처리 시스템(10)을 구동하고, 촬영할 대상을 찾기 위해 모바일 컴퓨팅 장치(1000)를 움직이는 경우와 같이, 상기 사용자가 모바일 컴퓨팅 장치(1000)를 주목하지 않는 상태일 수 있다.
기준 레벨보다 낮은 경우라 함은, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리되는 이미지가 실제로 사용되는 상태를 의미할 수 있다. 예컨대, 사용자가 촬영할 대상에 대한 초점을 맞추고 상기 대상을 촬영하기 위해 모바일 컴퓨팅 장치 (1000)를 움직이지 않는 경우와 같이, 상기 사용자가 모바일 컴퓨팅 장치(1000)를 주목하는 상태일 수 있다.
이미지 처리 시스템(10)에 포함된 이미지 처리 회로는, 이미지 센서(100), ISP(200), 및 AP(300) 중에서 적어도 어느 하나를 의미할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 신호 프로세서에 포함된 처리 블록들을 개략적으로 나타낸다.
도 1과 도 2를 참조하면, 이미지 신호 프로세서(200)는 이미지 센서(100)로부터 수신된 제1이미지(I1)를 처리하는 복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228)을 포함하는 처리 영역(220)을 포함할 수 있다.
복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228)은 BPC(bad pixel correction) 블록(222), 다이나믹 레인지 보상(dynamic range compensation) 블록(224), 안티-쉐이딩(anti-shading) 블록(226), 및 노이즈 감소(noise reduction) 블록(228)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
BPC 블록(222)은, 제1이미지(I1)가 이미지 센서(100)의 공정상 문제로 인해 발생하는 불량 픽셀로부터 생성된 데이터를 포함할 때, 상기 불량 픽셀로부터 생성된 상기 데이터를 인접한 다른 픽셀들로부터 생성된 데이터를 이용하여 정정(또는 대체)할 수 있다.
다이나믹 레인지 보상 블록(224)은, 이미지 센서(100)의 다이나믹 레인지 성능 한계에 의해 제1이미지(I1)의 어두운 영역과 밝은 영역을 동시에 효과적으로 표현할 수 없는 문제를 해결하기 위해, 이미지(I1)를 처리하여 다이나믹 레인지를 넓힘으로써 제1이미지(I1)의 상기 어두운 영역과 상기 밝은 영역을 동시에 효과적으로 표현해 줄 수 있다.
안티-쉐이딩 블록(226)은, 이미지 센서(100)가 제1이미지(I1)를 생성할 때 렌즈에 의해 발생하는 쉐이딩 현상을 보정할 수 있다. 상기 쉐이딩 현상이란, 제1이미지(I1)의 가장자리 영역이 중앙 영역보다 어두운 현상(쉐이딩)을 의미한다.
노이즈 감소 블록(228)은 제1이미지(I1)에 포함된 노이즈를 제거하여 제1이미지(I1)를 선명하게 할 수 있다.
도 2에서는 복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228)의 실시 예들로서 BPC 블록(222), 다이나믹 레인지 보상 블록(224), 안티-쉐이딩 블록(226), 및 노이즈 감소 블록(228)만을 도시하였으나, 실시 예에 따라 복수의 처리 블록들은 종래의 이미지 신호 프로세서에 포함된 이미지 처리 작동에 관련된 기능 블록들을 모두 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 애플리케이션 프로세서에 포함된 처리 블록들을 개략적으로 나타낸다.
도 1부터 도 3을 참조하면, 애플리케이션 프로세서(300)는 이미지 신호 프로세서(200)로부터 수신된 제2이미지(I2)를 처리하는 복수의 처리 블록들(312와 314)을 포함하는 처리 영역(310)을 포함할 수 있다.
복수의 처리 블록들(312와 314)은 노이즈 감소(noise reduction) 블록(312)과 엣지 강화(edge enhancement) 블록(314)을 포함할 수 있다.
노이즈 감소 블록(312)은 제2이미지(I2)에 포함된 노이즈를 제거하고, 엣지 강화 블록(314)은 제2이미지(I2)에 포함된 피사체의 가장자리를 강조시킴으로써 제2이미지(I2)를 선명화할 수 있다.
도 3에서는 복수의 처리 블록들(312와 314)의 실시 예들로서 노이즈 감소(noise reduction) 블록(312)과 엣지 강화(edge enhancement) 블록(314)만을 도시하였으나, 실시 예에 따라 복수의 처리 블록들은 종래의 애플리케이션 프로세서에 포함된 이미지 처리 작동에 관련된 기능 블록들을 모두 포함할 수 있다.
예컨대, 도 2의 이미지 신호 프로세서(200)가 도 3에 도시된 엣지 강화 블록(314)을 더 포함할 수 있고, 도 3의 애플리케이션 프로세서(300)가 도 2에 도시된 BPC 블록(222), 다이나믹 레인지 보상 블록(224), 및 안티-쉐이딩 블록(226)을 포함할 수도 있다.
도 4부터 도 6은 도 1에 도시된 모바일 컴퓨팅 장치의 작동들에 대한 실시 예들을 나타낸다.
도 4는 움직임 추정 회로(600)에 의해 분석된 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 정도가 기준 레벨 이상인 경우, 움직임 추정 회로(600)로부터 출력되는 활성화된 제1제어 신호(CS1)에 따라 ISP(200)의 작동을 제어하는 실시 예를 나타낸다.
도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하면, 이미지 센서(100)는 제1이미지(I1)를 생성하고, 생성된 제1이미지(I1)를 ISP(200)로 전송할 수 있다.
ISP(200)는 이미지 센서(100)로부터 제1이미지(I1)를 수신하고, 수신된 제1이미지(I1)를 처리할 수 있다.
ISP(200)는, 움직임 추정 회로(600)로부터 전송된 활성화된 제1제어 신호 (CS1)에 응답하여, ISP(200)에 포함된 복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228) 중에서 적어도 하나를 비활성화할 수 있다. 이에 따라, ISP(200)는 수신된 제1이미지(I1)를 복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228) 중에서 활성화된 블록들을 이용하여 처리할 수 있다.
비활성화된 적어도 하나의 블록은 이미지 처리 작동을 수행하지 않으므로, ISP(200)가 제1이미지(I1)를 처리할 때, 상기 비활성화된 적어도 하나의 블록은 전력을 소모하지 않을 수 있다. 따라서, ISP(200)가 제1이미지(I1)를 처리하는 데 소모되는 전력이 감소할 수 있다.
ISP(200)는, 제1이미지(I1)를 처리함에 따라 변경된 제2이미지(I2')를 AP (300)로 전송할 수 있다. 제2이미지(I2')는 도 1에 도시된 제2이미지(I2)보다 낮은 품질을 갖는 이미지일 수 있다.
AP(300)는 ISP(200)로부터 제2이미지(I2')를 수신하고, 수신된 제2이미지 (I2')를 처리함에 따라 변경된 제3이미지(I3')를 디스플레이(400)로 전송할 수 있다. 디스플레이(400)는 수신된 제3이미지(I3')를 디스플레이할 수 있다.
도 5는 움직임 추정 회로(600)에 의해 분석된 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 미래 움직임 정도가 기준 레벨 이상인 경우, 움직임 추정 회로(600)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 이미지 센서(100)의 작동을 제어하는 실시 예를 나타낸다.
도 1과 도 5를 참조하면, 이미지 센서(100)는, 움직임 추정 회로(600)로부터 수신되는 활성화된 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 도 1에 도시된 제1이미지(I1)의 프레임 레이트보다 낮은 프레임 레이트를 갖는 제1이미지(I1')를 생성하고, 생성된 제1이미지(I1')를 ISP(200)로 전송할 수 있다.
ISP(200)는 이미지 센서(100)로부터 제1이미지(I1')를 수신하고, 수신된 제1이미지(I1')를 처리할 수 있다.
ISP(200)는, 제1이미지(I1')를 처리함에 따라 변경되는 제2이미지(I2'')를 AP(300)로 전송할 수 있다.
AP(300)는 ISP(200)로부터 제2이미지(I2'')를 수신하고, 수신된 제2이미지 (I2'')를 처리함에 따라 변경된 제3이미지(I3'')를 디스플레이(400)로 전송할 수 있다. 디스플레이(400)는 수신된 제3이미지(I3'')를 디스플레이할 수 있다.
즉, 이미지 센서(100)는 제1이미지(I1')를 생성할 때, 제1이미지(I1')의 캡쳐 프레임 레이트를 도 1에 도시된 제1이미지(I1)의 프레임 레이트보다 낮은 프레임 레이트로 생성할 수 있으므로, 이미지 센서(100)의 이미지 생성 작동시 전력 소모가 감소할 수 있다. 또한, 디스플레이(400)에서 출력되는 제3이미지(I3'') 또한 상기 낮은 프레임 레이트를 가지므로, 디스플레이(400)의 전력 소모 또한 감소할 수 있다.
도 6은 움직임 추정 회로(600)에 의해 분석된 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 정도가 기준 레벨 이상인 경우, 움직임 추정 회로(600)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 AP(300)의 이미지 처리 작동을 제어하는 실시 예를 나타낸다.
도 1, 도 3, 및 도 6을 참조하면, 이미지 센서(100)는 제1이미지(I1)를 생성하고, 생성된 제1이미지(I1)를 ISP(200)로 전송할 수 있다.
ISP(200)는 이미지 센서(100)로부터 제1이미지(I1)를 수신하고, 수신된 제1이미지(I1)를 처리함에 따라 변경되는 제2이미지(I2)를 AP(300)로 전송할 수 있다.
AP(300)는, 움직임 추정 회로(600)로부터 출력되는 활성화된 제3제어 신호 (CS3)에 응답하여, AP(300)에 포함된 복수의 처리 블록들(312와 314) 중에서 적어도 하나를 비활성화할 수 있다. 이에 따라, AP(300)는 수신된 제2이미지(I2)를 복수의 처리 블록들(312와 314) 중에서 활성화된 블록들을 이용하여 처리할 수 있다.
비활성화된 적어도 하나의 블록은 이미지 처리 작동을 수행하지 않으므로, AP(300)가 제2이미지(I2)를 처리할 때, 상기 비활성화된 적어도 하나의 블록은 전력을 소모하지 않을 수 있다. 따라서, AP(300)가 제2이미지(I2)를 처리하는 데 소모되는 전력이 감소할 수 있다.
AP(300)는 제2이미지(I2)를 처리함에 따라 변경된 제3이미지(I3''')를 디스플레이(400)로 전송할 수 있다. 제3이미지(I3''')는 도 1에 도시된 제3이미지(I3)보다 낮은 품질을 갖는 이미지일 수 있다. 디스플레이(400)는 수신된 제3이미지(I3''')를 디스플레이할 수 있다.
도 4부터 도 6에서는 움직임 추정 회로(600)가 이미지 센서(100), ISP(200), 및 AP(300) 중에서 어느 하나의 이미지 처리 작동을 제어하여 상기 어느 하나의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 실시 예에 따라 움직임 추정 회로(600)는 이미지 센서(100), ISP(200), 및 AP(300) 중에서 둘 이상의 상기 이미지 처리 작동들에 소모되는 전력을 동시에 감소시킬 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 움직임 추정 회로의 작동을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1부터 도 7을 참조하면, 움직임 센서(500)는 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따른 움직임 신호(MS)를 생성할 수 있다. 움직임 신호(MS)는, 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임 정도(또는 크기)를 의미할 수 있다.
움직임 센서(500)는 생성된 움직임 신호(MS)를 움직임 추정 회로(600)로 전송할 수 있다.
도 7에 도시된 그래프를 참조하면, 그래프의 가로-축은 시간(t)을 나타내고, 세로-축은 움직임의 정도(또는 크기; V)를 나타낸다.
움직임 추정 회로(600)는, 움직임 센서(500)로부터 수신된 움직임 신호(MS)를 분석할 수 있다.
예컨대, 움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)를 일정 시간 동안 분석함에 따라, 분석 결과 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태 및/또는 미래 움직임 상태를 판단할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제2기준 레벨(TV2)보다 높을 때(Ta와 Tb), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리되는 이미지가 사용자에게 사용되지 않는 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 ISP(200) 및/또는 AP(300)로, ISP(200) 및/또는 AP(300)의 전력 소모를 감소시키기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 생성할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제2기준 레벨(TV2)보다 낮아지면(Tc), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리되는 이미지가 사용자에게 사용되는 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 ISP(200) 및/또는 AP(300)로, ISP(200) 및/또는 AP(300)의 전력 소모를 감소시키지 않기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 생성할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제2기준 레벨(TV2)보다 높아지면(Td와 Te), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리되는 이미지가 사용자에게 사용되지 않는 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 ISP(200) 및/또는 AP(300)로, ISP(200) 및/또는 AP(300)의 전력 소모를 감소시키기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 생성할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제1기준 레벨(TV1)보다 높을 때(Ta), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 미래 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리될 이미지가 사용자에게 사용되지 않을 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 이미지 센서(100)로, 이미지 센서(100)의 전력 소모를 감소시키기 위한 제2제어 신호(CS2)를 전송할 수 있다. 이미지 센서(100)는 제2제어 신호(CS2)에 응답하여 이미지 센서(100)에 의해 생성되는 이미지의 캡쳐 프레임 레이트를 낮출 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제1기준 레벨(TV1)보다 낮아지면(Tb), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 미래 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리될 이미지가 사용자에게 이용될 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 이미지 센서(100)로, 이미지 센서(100)의 전력 소모를 감소시키지 않기 위한 제2제어 신호 (CS2)를 전송할 수 있다. 이미지 센서(100)는 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 이미지 센서(100)에 의해 생성되는 이미지의 캡쳐 프레임 레이트를 높임으로써, 제2기준 레벨(TV2)보다 낮아지는 구간(Tc)에서 이미지 센서(100)에 의해 생성되는 이미지가 사용자에게 사용되도록 할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 수신된 움직임 신호(MS)가 제2기준 레벨(TV2)보다 높아지면(Td와 Te), 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 미래 움직임 상태는, 이미지 처리 시스템(10)에 의해 생성되고 처리될 이미지가 사용자에게 사용되지 않을 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 움직임 추정 회로(600)는 이미지 처리 시스템(10)에 포함된 이미지 센서(100)로, 이미지 센서(100)의 전력 소모를 감소시키기 위한 제2제어 신호(CS2)를 전송할 수 있다. 이미지 센서(100)는 제2제어 신호(CS2)에 응답하여 이미지 센서(100)에 의해 생성되는 이미지의 캡쳐 프레임 레이트를 낮출 수 있다.
도 7에서는, 움직임 추정 회로(600)가 2개의 기준 레벨들(TV1과 TV2)을 이용하여 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태 및/또는 미래 움직임 상태를 판단하는 실시 예가 도시되어 있으나, 실시 예에 따라, 기준 레벨의 개수와 크기는 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하여 설명된 실시 예는 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 불과하므로, 현재 움직임 상태와 미래 움직임 상태의 판단 기준과 방법은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치의 작동 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1부터 도 8을 참조하면, 움직임 센서(500)는 일정 시간 동안 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따라 움직임 신호(MS)를 출력할 수 있다(S700).
움직임 추정 회로(600)는, 움직임 신호(MS)를 수신하고 분석할 수 있다 (S720). 움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태 및/또는 미래 움직임 상태를 판단할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는, 분석 결과에 따라 이미지 처리 회로의 전력 소모를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 출력할 수 있다(S740). 이미지 처리 회로는 도 1에 도시된 이미지 센서(100), ISP(200), 및/또는 AP(300)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 처리 회로는, 움직임 추정 회로(600)로부터 출력된 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)에 응답하여, 이미지 처리 성능을 조절하고, 상기 이미지 처리 회로의 전력 소모를 제어할 수 있다(S760).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 이미지 신호 프로세서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1, 도 2, 도 4, 및 도 7부터 도 9를 참조하면, 움직임 센서(500)는 일정 시간 동안 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따라 움직임 신호(MS)를 출력할 수 있다(S800).
움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 수신하고 분석할 수 있다 (S810). 움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태를 판단할 수 있다.
분석 결과, 현재 움직임 상태(정도)가 기준 레벨 이상인 경우(S820의 YES), 움직임 추정 회로(600)는 ISP(200)의 전력 소모를 감소시키기 위한 제1제어 신호 (CS1)를 출력할 수 있다(S830).
ISP(200)는, 제1제어 신호(CS1)에 응답하여, 이미지 센서(100)로부터 수신되는 제1이미지(I1)를 처리하여 제2이미지(I2)를 생성할 때, ISP(200)에 포함된 복수의 처리 블록들(222, 224, 226, 및 228) 중에서 적어도 하나의 블록을 비활성화하고(S840), 활성화된 처리 블록들만을 이용하여 제1이미지(I1)를 처리할 수 있다(S860). 예컨대, 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이, 제1이미지(I1)를 처리하여 제2이미지(I2)를 생성하는 ISP(200)는, 제1제어 신호(CS1)에 응답하여, 제1이미지(I1)를 처리하여 도 1에 도시된 제2이미지(I2)보다 낮은 품질을 갖는 제2이미지(I2')를 생성할 수 있다.
분석 결과에 따라 판단된 현재 움직임 상태(정도)가 기준 레벨보다 낮은 경우(S820의 NO), 움직임 추정 회로(600)는 ISP(200)의 전력 소모를 감소시키지 않기 위한 제1제어 신호(CS1)를 출력할 수 있다(S850).
ISP(200)는, 제1제어 신호(CS1)에 응답하여, 이미지 센서(100)로부터 수신한 제1이미지(I1)를 처리하여 제2이미지(I2)를 생성할 수 있다(S860).
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 이미지 센서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1, 도 5, 및 도 7부터 도 10을 참조하면, 움직임 센서(500)는 일정 시간 동안 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따라 움직임 신호(MS)를 출력할 수 있다(S900).
움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 수신하고 분석할 수 있다 (S910). 움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 미래 움직임 상태를 판단할 수 있다.
분석 결과에 따라 판단된 미래 움직임 상태(정도)가 기준 레벨 이상인 경우 (S920의 YES), 움직임 추정 회로(600)는 이미지 센서(100)의 전력 소모를 감소시키기 위한 제2제어 신호(CS2)를 출력할 수 있다(S930).
이미지 센서(100)는, 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 캡쳐 이미지(예컨대, 제1이미지(I1))를 생성하기 위한 캡쳐 프레임 레이트를 감소시킬 수 있고(S940), 감소된 캡쳐 프레임 레이트에 따라 상기 캡쳐 이미지를 생성할 수 있다(S970). 예컨대, 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, 제1이미지(I1)를 생성하는 이미지 센서(100)는, 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 제1이미지(I1)의 프레임 레이트보다 낮은 프레임 레이트를 갖는 제1이미지(I1')를 생성할 수 있다.
분석 결과에 따라 미래 움직임 상태(정도)가 기준 레벨보다 낮은 경우(S920의 NO), 움직임 추정 회로(600)는 이미지 센서(100)의 전력 소모를 감소시키지 않기 위한 제2제어 신호(CS2)를 출력할 수 있다(S950).
이미지 센서(100)는, 제2제어 신호(CS2)에 응답하여, 상기 캡쳐 프레임 레이트를 감소시키지 않고(S960), 제1이미지(I1)를 생성할 수 있다(S970).
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 컴퓨팅 장치에 포함된 애플리케이션 프로세서의 작동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1, 도 3, 및 도 6부터 도 11을 참조하면, 움직임 센서(500)는 일정 시간 동안 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따라 움직임 신호(MS)를 출력할 수 있다(S1000).
움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 수신하고 분석할 수 있다 (S1010). 움직임 추정 회로(600)는 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 모바일 컴퓨팅 장치(1000)의 현재 움직임 상태를 판단할 수 있다.
현재 움직임 상태(정도)가 기준 레벨 이상인 경우(S1020의 YES), 움직임 추정 회로(600)는 AP(300)의 전력 소모를 감소시키기 위한 제3제어 신호(CS3)를 출력할 수 있다(S1030).
AP(300)는, 제3제어 신호(CS3)에 응답하여, ISP(200)로부터 수신되는 처리 이미지(예컨대, 제2이미지(I2)를 변환하여 디스플레이 이미지(예컨대, 제3이미지(I3)를 생성할 때, AP(300)에 포함된 복수의 처리 블록들(312와 314) 중에서 적어도 하나의 블록을 비활성화하고(S1040), 활성화된 처리 블록들만을 이용하여 상기 처리 이미지를 변환(처리)할 수 있다(S1060). 예컨대, 도 1과 도 6에 도시된 바와 같이, 제2이미지(I2)를 처리하여 제3이미지(I3)를 출력하는 AP(300)는, 제3제어 신호(CS3)에 응답하여, 제2이미지(I2)를 처리하여 도 1의 제3이미지(I3)보다 낮은 품질을 갖는 제3이미지(I3''')를 출력할 수 있다.
현재 움직임 상태(정도)가 기준 레벨보다 낮은 경우(S1020의 NO), 움직임 추정 회로(600)는 AP(300)의 전력 소모를 감소시키지 않기 위한 제3제어 신호(CS3)를 출력할 수 있다(S1050).
AP(300)는, 제3제어 신호(CS3)에 응답하여, ISP(200)로부터 수신한 제2이미지(I2)를 변환(처리)하고 제3이미지(I3)를 생성할 수 있다(S1060).
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 처리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 1부터 도 12를 참조하면, 데이터 처리 시스템(700)은 MIPI®(mobile industry processor interface)를 사용 또는 지원할 수 있는 데이터 처리 시스템으로 구현될 수 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 휴대용 전자 장치로 구현될 수 있다. 상기 휴대용 전자 장치는 모바일 컴퓨팅 장치를 의미할 수 있다. 상기 모바일 컴퓨팅 장치는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기, 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 캠코더, MID(mobile internet device), 웨어러블 컴퓨터, IoT(internet of thing) 장치, 또는 IoE(internet of everything) 장치 등을 의미할 수 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 애플리케이션 프로세서(application processor(AP); 710), 이미지 센서(505), 및 디스플레이(730)를 포함할 수 있다.
AP(710)는 도 1에 도시된 AP(300)와 실질적으로 동일 또는 유사하고, 이미지 센서(505)는 도 1에 도시된 이미지 센서(100)와 실질적으로 동일 또는 유사하고, 디스플레이(730)는 도 1에 도시된 디스플레이(400)와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.
AP(710)에 구현된 카메라 시리얼 인터페이스(camera serial interface(CSI)) 호스트(713)는 CSI를 통하여 이미지 센서(505)의 CSI 장치(706)와 시리얼 통신할 수 있다. 실시 예에 따라, CSI 호스트(713)는 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있고, CSI 장치(706)는 시리얼라이저(SER)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(505)는 FSI(front side illuminated) CMOS 이미지 센서 또는 BSI(back side illuminated) CMOS 이미지 센서로 구현될 수 있다.
AP(710)에 구현된 디스플레이 시리얼 인터페이스(display serial interface(DSI)) 호스트(711)는 DSI를 통하여 디스플레이(730)의 DSI 장치(731)와 시리얼 통신할 수 있다. 실시 예에 따라, DSI 호스트(711)는 시리얼라이저(SER)를 포함하고 DSI 장치(731)는 디시리얼라이저(DES)를 포함할 수 있다.
예컨대, 이미지 센서(505)로부터 출력된 이미지 데이터는 CSI를 통해 AP (710)로 전송될 수 있다. AP(710)는 상기 이미지 데이터를 처리하고, 처리된 이미지 데이터를 DSI를 통해 디스플레이(730)로 전송할 수 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 AP(710)와 통신할 수 있는 RF 칩(740)을 더 포함할 수 있다. AP(700)의 PHY(physical layer; 715)와 RF 칩(740)의 PHY(physical layer; 741)는 MIPI DigRF에 따라 데이터를 주고받을 수 있다.
CPU(717)는 DSI 호스트(711), CSI 호스트(713), 및 PHY(715) 각각의 작동을 제어할 수 있고, 하나 또는 그 이상의 코어들을 포함할 수 있다.
AP(710)는 집적 회로, 시스템 온 칩(system on chip(SoC))으로 구현될 수 있고, 이미지 센서(505)의 작동을 제어할 수 있는 프로세서 또는 호스트를 의미할 수 있다.
도 1과 도 12를 참조하면, 이미지 센서(505) 또는 AP(710)는 본 발명의 실시 예에 따른 ISP(200)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, ISP(200)는 별도의 칩으로 구현될 수도 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 GPS 수신기(750), DRAM(dynamic random access memory)과 같은 휘발성 메모리(751), 플래시-기반 메모리와 같은 불휘발성 메모리를 포함하는 데이터 저장 장치(753), 마이크(755), 또는 스피커(757)를 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(753)는 AP(710)에 착탈 가능한 외장 메모리로 구현될 수 있다. 또한, 데이터 저장 장치(753)는 유니버셜 플래시 스토리지(universal flash storage(UFS)), 멀티미디어카드(multimedia card(MMC)), 임베디드 MMC(embedded MMC(eMMCTM)), 또는 메모리 카드로 구현될 수 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 적어도 하나의 통신 프로토콜, 예컨대, WiMAX(worldwide interoperability for microwave access; 759), WLAN(Wireless LAN; 761), UWB (ultra-wideband; 763), 및/또는 LTETM(long term evolution; 765) 등을 이용하여 외부 장치와 통신할 수 있다.
실시 예에 따라, 데이터 처리 시스템(700)은 NFC(near-field communication) 모듈, Wi-Fi 모듈, 및/또는 블루투스 모듈을 더 포함할 수 있다.
데이터 처리 시스템(700)은 움직임 센서(500)를 더 포함할 수 있다. 움직임 센서(500)는 움직임 신호를 움직임 추정 회로(600)로 전송할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는 이미지 센서(505), AP(710), 및 ISP(200) 중에서 어느 하나에 포함되거나, 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 일 실시 예에 대한 블록도이다.
도 1부터 도 11, 및 도 13을 참조하면, 컴퓨팅 장치(1200A)는 모바일 컴퓨팅 장치(1000)를 의미할 수 있다.
모바일 컴퓨팅 장치는 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), EDA (enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(portable multimedia player), PND(personal navigation device 또는 portable navigation device), 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 웨어러블 컴퓨터, 사물 인터넷(internet of things(IoT)) 장치, 만물 인터넷 (internet of everything(IoE)) 장치, 또는 e-북(e-book)으로 구현될 수 있다.
컴퓨팅 장치(1200A)는 이미지 센서(100A)를 포함하는 카메라(210A), AP(300A), 모뎀(240), 무선 송수신기(245), 메모리(250), 및 터치 스크린(260)을 포함하는 디스플레이(400)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(100A)는 광 이미지를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 카메라(220A)는 이미지 센서(100A)를 이용하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(200)는 생성된 이미지 데이터를 처리하고, 처리된 이미지 데이터를 인터페이스(232)를 통해 AP(300A)로 출력할 수 있다.
무선 송수신기(245)는 안테나(ANT)를 통해 수신된 무선 데이터를 모뎀(240)으로 전송할 수 있다. 또한, 무선 송수신기(245)는 모뎀(240)으로부터 출력된 데이터를 무선 데이터로 변환하고, 상기 무선 데이터를 안테나(ANT)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
모뎀(240)은 무선 송수신기(245)와 AP(300A) 사이에서 주고받는 데이터를 처리할 수 있다.
AP(300A)는 카메라(210A), 모뎀(240), 무선 송수신기(245), 메모리(250), 터치 스크린(260), 및/또는 디스플레이(400)를 제어할 수 있다.
AP(300A)는 집적 회로, 시스템 온 칩(system on chip(SoC)), 또는 모바일 AP로 구현될 수 있다.
AP(300A)는 버스 구조(231), 인터페이스(232), 모뎀 인터페이스(233), CPU(234), 메모리 컨트롤러(236), 및 디스플레이 컨트롤러(238)를 포함할 수 있다.
CPU(234)는, 버스 구조(231)를 통해, 인터페이스(232), 모뎀 인터페이스 (233), 메모리 컨트롤러(236), 및 디스플레이 컨트롤러(238)를 제어할 수 있다.
버스 구조(231)는 AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture), AHB(Advanced High-performance Bus), APB(Advanced Peripheral Bus), AXI(Advanced eXtensible Interface) 또는 ASB(Advanced System Bus)로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
인터페이스(232)는 ISP(200)로부터 출력된 이미지 데이터를 버스 구조(231)로 전송할 수 있다.
모뎀 인터페이스(233)는, CPU(234)의 제어에 따라, 모뎀(240)과 주고받는 데이터의 처리 및/또는 전송을 제어할 수 있다.
메모리 컨트롤러(236)는, CPU(234)의 제어에 따라, 메모리(250)에 대한 액세스 작동을 제어할 수 있다. 상기 액세스 작동은 메모리(250)에 데이터를 라이트하는 라이트 작동과 메모리(250)로부터 데이터를 리드하는 리드 작동을 포함할 수 있다.
메모리(250)는 휘발성 메모리, 불휘발성 메모리, 또는 이들을 포함할 수 있다. 도 13에서는 설명의 편의를 위해 하나의 메모리 컨트롤러(236)와 하나의 메모리(250)가 도시되어 있으나, 메모리 컨트롤러(236)는 서로 다른 종류의 메모리 장치들을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러들을 집합적으로 의미할 수 있다. 메모리 (250)는 서로 다른 종류의 메모리 장치들을 집합적으로 의미할 수 있다.
실시 예들에 따라 메모리(250)는 DRAM으로 구현될 수 있다.
실시 예들에 따라 메모리(250)는 플래시-기반 메모리로 구현될 수 있다. 상기 플래시-기반 메모리는 NAND 타입 플래시 메모리, NOR 타입 플래시 메모리, 멀티미디어 카드(multimedia card(MMC)), 내장 MMC(embedded MMC(eMMCTM), 또는 유니버셜 플래시 스토리지(universal flash storage(UFS))로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 컨트롤러(238)는, CPU(234)의 제어에 따라, 디스플레이(400)에서 디스플레이될 데이터를 디스플레이(400)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 디스플레이 컨트롤러(238)와 디스플레이(400)는 MIPI®디스플레이 시리얼 인터페이스 (display serial interface)를 통해 데이터를 주거나 받을 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 디스플레이 컨트롤러(238)와 디스플레이(400)는 eDP(embedded DisplayPort)를 통해 데이터를 주거나 받을 수 있다.
터치 스크린(260)은 컴퓨팅 장치(1200A)의 작동을 제어할 수 있는 사용자 입력을 AP(300A)로 전송할 수 있다. 사용자 입력은 컴퓨팅 장치(1200A)가 터치 스크린(260)을 터치할 때 생성될 수 있다. CPU(234)는 터치 스크린(260)으로부터 전송된 사용자 입력에 따라 카메라(210A), AP(300A), 메모리(250), 및/또는 디스플레이(400)의 작동을 제어할 수 있다.
컴퓨팅 장치(1200A)는 움직임 센서(500)와 움직임 추정 회로(600)를 더 포함할 수 있다.
움직임 센서(500)는 컴퓨팅 장치(1200A)의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따른 움직임 신호(MS)를 출력할 수 있다. 움직임 센서(500)는, 가속도 센서(acceleration sensor), 각속도 센서(gyro sensor), 지자기 센서(geo-magnetic sensor), 자이로스코프(gyroscope) 또는 자이로컴파스(gyrocompass) 로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
움직임 추정 회로(600)는, 움직임 센서(500)로부터 출력된 움직임 신호(MS)를 분석하고, 분석 결과에 따라 이미지 센서(100A), ISP(200), 및 AP(300A) 중에서 적어도 하나의 전력 소모를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CS1, CS2, 및/또는 CS3)를 출력할 수 있다.
움직임 추정 회로(600)는 ISP(200) 내에 구현될 수 있으나, 실시 예에 따라 AP(300A) 내에 구현되거나, 별도의 칩으로 구현될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 다른 실시 예에 대한 블록도이다.
도 1부터 도 11, 및 도 13부터 도 14를 참조하면, 이미지 센서(100B), ISP(200), 및 카메라(210B)를 제외하면, 도 14의 컴퓨팅 장치(1200B)의 구조와 작동은 도 13의 컴퓨팅 장치(1200A)의 구조와 작동과 실질적으로 동일 또는 유사하다.
도 14에서, ISP(200)는 이미지 센서(100B)와 AP(300B), 또는 카메라(210B)와 AP(300B) 사이에 구현될 수 있다. ISP(200)는 이미지 센서(100B) 또는 카메라 (210B)로부터 출력된 이미지 데이터를 수신하고 처리하고, 처리된 이미지 데이터를 AP(300B)로 출력할 수 있다.
AP(300B)의 구조와 작동은 도 13에 도시된 AP(300A)의 구조와 작동과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 또 다른 실시 예에 대한 블록도이다.
도 14과 도 15를 참조하면, ISP(200)와 인터페이스(232)를 제외하면, 도 15의 AP(300C)를 포함하는 컴퓨팅 장치(1200C)의 구조와 작동은 도 14의 AP(300B)를 포함하는 컴퓨팅 장치(1200B)의 구조와 작동과 실질적으로 동일 또는 유사하다.
도 15에서 ISP(200)는 AP(300C) 내부에 포함될 수 있다. ISP(200)는 이미지 센서(210C)로부터 출력된 이미지 데이터를 수신하여 처리하고, 처리된 이미지를 버스 구조(231)로 전송할 수 있다.
도 15의 이미지 센서(100C)와 카메라(210C) 각각은 도 14의 이미지 센서(100B)와 카메라(210B) 각각과 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 이미지 처리 시스템
100, 100A~100C: 이미지 센서
200: 이미지 신호 프로세서
300, 300A~300C: 애플리케이션 프로세서
400: 디스플레이
500: 움직임 센서
600: 움직임 추정 회로
700: 데이터 처리 시스템
1000: 모바일 컴퓨팅 장치
1200A~1200C: 컴퓨팅 장치

Claims (10)

  1. 모바일 컴퓨팅 장치에 포함되는 이미지 처리 시스템에 있어서,
    움직임 신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 움직임 추정 회로; 및
    이미지 처리 회로를 포함하고,
    상기 이미지 처리 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소하는 이미지 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리 회로가 이미지 신호 프로세서일 때,
    상기 이미지 신호 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 이미지 신호 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고,
    상기 복수의 처리 블록들은 BPC(bad pixel correction) 블록, 노이즈 감소(noise reduction) 블록, 다이나믹 레인지 보상(dynamic range compensation) 블록, 및 안티-쉐이딩(anti-shading) 블록 중에서 적어도 하나를 포함하는 이미지 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리 회로가 제1프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 이미지 센서일 때,
    상기 이미지 센서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 제1프레임 레이트보다 낮은 제2프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 이미지 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리 회로가 애플리케이션 프로세서일 때,
    상기 애플리케이션 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 애플리케이션 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고,
    상기 복수의 처리 블록들은 노이즈 감소(noise reduction) 블록과 엣지 강화(edge enhancement) 블록 중에서 적어도 하나를 포함하는 이미지 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 추정 회로는, 상기 움직임 신호가 기준 레벨보다 높을 때, 상기 제어 신호를 출력하는 이미지 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 신호는 상기 모바일 컴퓨팅 장치의 움직임 센서로부터 수신되는 이미지 처리 시스템.
  7. 모바일 컴퓨팅 장치에 있어서,
    상기 모바일 컴퓨팅 장치의 움직임을 일정 시간 동안 감지하고 움직임 신호를 출력하는 움직임 센서;
    상기 움직임 신호를 수신하여 분석하고, 분석 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 움직임 추정 회로; 및
    이미지 처리 회로를 포함하고,
    상기 이미지 처리 회로는, 상기 제어 신호에 응답하여, 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키는 모바일 컴퓨팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 움직임 추정 회로는,
    상기 분석 결과에 따라 현재 움직임 상태를 결정하고, 결정된 현재 움직임 상태에 따라 상기 제어 신호를 생성하고,
    상기 이미지 처리 회로가 이미지 신호 프로세서일 때,
    상기 이미지 신호 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 이미지 신호 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고,
    상기 복수의 처리 블록들은 BPC 블록, 노이즈 감소 블록, 다이나믹 레인지 보상 블록, 및 안티-쉐이딩 블록 중에서 적어도 하나를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 기초하여 미래 움직임 상태를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하고,
    상기 이미지 처리 회로가 제1프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 이미지 센서일 때,
    상기 이미지 센서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 제1프레임 레이트보다 낮은 제2프레임 레이트를 갖는 이미지를 생성하는 모바일 컴퓨팅 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 움직임 추정 회로는 상기 분석 결과에 따라 현재 움직임 상태를 결정하고, 결정된 현재 움직임 상태에 따라 상기 제어 신호를 생성하고,
    상기 이미지 처리 회로가 애플리케이션 프로세서일 때,
    상기 애플리케이션 프로세서는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 애플리케이션 프로세서에 포함된 복수의 처리 블록들 중에서 적어도 하나를 비활성화함으로써 상기 이미지 처리 작동에 소모되는 전력을 감소시키고,
    상기 복수의 처리 블록들은 노이즈 감소 블록과 엣지 강화 블록 중에서 적어도 하나를 포함하는 모바일 컴퓨팅 장치.
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