KR900004960B1 - 정지화상 송수신용 전화기 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정지화상 송수신용 전화기 시스템

제1도는 본 발명의 회로도.

제2도는 본 발명의 송신 플로우 챠트.

제3도는 본 발명의 수신 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중앙처리장치 4 : 송신 화상 메모리부

5 : 화상 부호화부 6 : 채널 부호화부

7 : UART(비동기 송수신기 ; Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)

11 : 수신 화상 메모리부 12 : 화상 복호화부

13 : 채널 복호화부 15 : 키조작부

20 : 공중전화선

본 발명은 공중전화선을 통하여 정지화상을 송수신할 수 있도록 한 정지화상 송수신용 전화기 시스템에 관한 것이다. 종래의 화상 송수신 장치는 전송하여야할 데이터의 양이 방대하여 고속, 고가의 광대역 전용 전송로가 필요하며 또한, 화상 데이터를 전송하기 위한 부호, 복호화 방식이 복잡하여 대형시스템과 불가피하므로 일반 대중에서 널리 보급시킬 수가 없는 것이었다. 그러나 일반 대중들이 전화 통화시에 송수신하고자 하는 화상은 대개 자신의 얼굴이거나 또는 단면, 도표등이 대부분이므로 거의 움직이는 화상을 전송할 필요가 없으며 1프레임의 정지화상으로도 충분히 인식할 수 있는 것들이 대부분이기 때문에 이러한 정지화상을 처리하기 위하여 대형 시스템화 할 필요가 없는 것이었다. 이때 정지화상이란 비데오 카메라 등의 촬상 소자로 촬영한 1프레임의 화상(통화자의 얼굴이나 도면, 도표 등)을 말하는 것이다.

본 발명의 목적은 일반 전화기의 공중 전화망을 그대로 사용하여 통화중에 원하는 정지화상을 전송할 수 있게 화상 데이터를 효율적으로 처리하여 전송속도를 높일 수 있는 정지화상 송수신용 전화기 시스템을 제공하고자 하는 것으로 송신시·화상 메모리부에 저장된 화상 데이터 신호가 화상 부호화부 및 채널 부호화부에서 1,2차 압축되어 송신되게 송신부를 구성하고 수신시 채널 복호화부 및 화상 복호화부에서 송신부의 역순으로 데이터를 1,2차 팽창되게 수신부를 구성시켜 된 것이다.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명의 회로도로써 본 발명은 키조작부(15)와 연결된 중앙처리장치(1)에서 데이터 버스, 어드레스 버스, 콘트롤 버스를 제어하여 공중전화선(20)과 연결된 송·수신부가 제어되게 구성시킨 것으로 송신부는 비데오 카메라(2)의 비데오 신호가 아날로그 디지털 콘버터(3)에서 디지털로 변환된 후 송신 화상 메모리부(4)에 저장되게 구성시키고 송신 화상 메모리부(4)에 저장된 데이터는 화상 부호화부(5)에서 일차적으로 압축된 후 채널 부호화부(6)에서 다시한번 데이터가 압축되게 구성시킨 후 UART(7)를 통하여 직렬 데이터 신호로 변환되어 모뎀(8)에서 아날로그 변조된후 공중전화선(20)으로 송신되게 구성시킨다.

이때 화상 부호화부(5)는 디지털 이메지 데이타에 포함된 많은 중복성(redundancy)을 줄이기 위한 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)방식과 변환(Transfrom)방식을 사용하여 데이터 감축효과를 얻는 것으로 DPCM방식은 실제 영상 데이터의 값과 이미 부호화된 데이터로부터 예측된 값과의 차이를 전송하는 방법으로 실제 영상에 대한 차(differential)신호의 상대적인 에너지 감소로 인해 데이터 압축효과를 얻게되고 변환 방식은 원 영상(original image)의 모든 화소(picture element=pixel)에 분산된 에너지를 변환에 의해 몇 개의 변환 계수에 집중시켜 낮은 에너지를 갖는 계수들을 버림으로써 데이터 압축효과를 얻게 되는 것이다.

또한, 채널 부호화부(6)는 화상 부호화부(5)에서 압축된 데이터를 전송 채널을 통해 전송할때에 채널 데이터량을 압축하는 장치로써 일반적으로 화상 부호화부(5)를 통한 결과치들은 서로 비슷한 값 또는 같은 값들로 이루어지므로 이들 값들을 모두 전송시킬 필요가 없으므로 같은 값들이 반복되면 반복 횟수만 전송하는 RLC(Run Length code)를 이용하거나 유사한 값들이 계속 반복되어 나오면 자주 나오는 값들을 적은 비트(bit)들로 할당하고 자주 나오지 않는 값은 많은 비트로 할당하여 전송하는 히프만(Huffman)식 코드를 사용하여 다시한번 데이터 압축 효과를 얻는 것이다.

한편 수신부는 공중전화선(20)를 통하여 수신된 아날로그 화상신호가 모뎀(8)을 통하여 복조된 후 UART(7)를 통하여 병렬 데이터로 변환되게 구성하고 상기 UART(7)에서의 병렬 데이터는 채널 복호화부(13)에 인가되어 채널 부호화부(6)에서 압축되기전의 데이터로 팽창시킨 후 화상 복호화부(12)에 인가시켜 주어 화상부호화부(5)에서 압축되기전의 데이터로 팽창시켜 수신 화상 메모리부(11)에 저장되게 구성하며 상기 수신 화상 메모리부(11)에서 저장된 데이터는 디지털 아날로그 콘버터(10)를 통하여 아날로그 비데오 신호로 변환되어 모니터(10)에서 디스플레이 되게 구성시킨 것이다. 이때 전화기회로(4)는 음성 신호를 송수신하는 일반적인 회로이며 키조작부(15)의 전송키를 누르면 전화기 회로(14)의 동작은 중지되고 정지화상의 송수신이 이루어지며 화상의 송수신이 끝나면 다시 음성 송신이 재개되게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명을 제2도 및 제3도의 플루우챠트에 의거 상세히 설명한다. 먼저 화상 송신시 본 발명을 제2도의 플로우챠트에 의거 설명하면 다음과 같다. 사용자가 공중전화선(20)에 연결된 전화기회로(14)를 이용하여 상대반응 호출되게 되면 음성신호를 송수신하는 일반적인 전화기로써 동작되게 되고(「전화기동작」)전화기 동작중에서 키조작부(15)로부터의 전송 키 입력을 판단하여(「전송키 입력?」) 전송키가 입력되지 않으면 후크 스위치의 온/오프를 판단하여(「후크 스위치 "온"?」) 일반적인 전화기 동작을 수행하게 된다.

그러나 일반 전화기로 동작될 때 화상을 송신하기 위하여 키조작부(15)는 전송키를 누르게 되면 전화기 회로(14)의 음성 신호 전송은 중지시키고(「음성 전송 중지) 비데오 카메라(2)를 구동시켜(「카메라 구동」)전송을 원하는 화상을 촬상시키게 된다(송화자의 얼굴이나 도면, 도표 등) 즉, 전화기 회로(14)를 동작시킨 후 키조작부(15)의 전송키를 누르면 음성 송신을 중단시키는 한편 비데오 카메라(2)를 동작시켜 전송을 원하는 화상을 촬상시키게 되고 비데오 카메라(2)에서 촬상된 1프레임의 아날로그 비데오 신호(정지화상)는 아날로그 디지털 콘버터(3)에 인가되어 디지털 신호로 변환시킨 후(「A/D변환」)이를 송신 화상 메모리부(4)에 메모리시킨다(「송신화상 메모리에 저장」) 그리고 송신 화상 메모리부(4)에 저장된 1프레임의 정지 화상 데이터는 화상 부호화부(5)에서 DPCM방식이나 변환 방식에 의거 데이터를 부호화하고(「화상 부호화」)화상 부호화부(5)에서 일차적으로 압축되어 부호화된 데이터는 체널 부호화부(6)에서 저속 채널에 적합하도록 RLC를 이용하거나 허프만(Huffman)식 코드를 사용하여 다시한번 데이터를 압축시켜 부호화시킨다.(「채널 부호화」) 이같이 채널 부호화부(6)에서 2차 압축된 화상 데이터는 비동기 송수신기인 UART(7:Universal Asynch-ronous Receiver and Transmitter)에 인가되어 직렬 데이터로 변환된다(「병렬 직렬 변화」) 이때 UART(7)에서는 변환된 직렬 데이터에 패리티 비트, 스타트 비트, 스톱 비트 신호를 첨가하여 모뎀(8)에 인가시킨다.(「패리티, 스타트, 스톱 비트 첨가」) 또한 모뎀(8)에서는 상기 UART(7)에서 인가된 직렬 데이터 신호를 변조시켜 아날로그 신호로 바꾸어 준후(「모뎀구동」) 공중 전화선(20)을 통하여 전송시키게 되며(「채널전송」) 화상 데이터의 전송이 끝나게 되면(「전송끝」) 전화기 회로(14)를 통하여 음성 신호의 전송을 재개시킴으로써(「음성 전송 재개」) 송신부의 송신 동작을 끝내게 된다.

그리고 상기와 같은 송신 동작에 의하여 송신된 정지화상 신호를 디스플레이시키는 수신부의 동작을 제3도의 플로우챠트에 의거 상세히 설명한다.

수신시에도 송신기와 마찬가지로 공중 전화선(20)에 연결된 전화기 회로(14)가 구동되어 음성 신호를 수신하는 일반적인 전화기로 동작하게 되고(「전화기 동작」) 전화기 동작중에 상대방에서 전송되는 화상 데이터가 수신되는가를 체크하여(「화상 데이터 수신?」) 화상 데이터가 수신되지 않으면 후크 스위치의 온/오프를 판단하여(「후크 스위치 「"온"?」) 일반작인 전화기 동작을 수행하게 된다.

그러나 일반 전화기로 동작될 때 공중전화선(20)을 통하여 상기된 송신부로부터 화상 데이터가 수신되게 되면 전화기 회로(14)의 음성신호 전송은 중지시키고(「음성 전송 중지」) 공중전화선(20)을 통한 화상 데이터를 모뎀(8)에서 수신하게 된다. (「채널수신」) 즉, 일반적인 전화기로 동작될 때 화상 데이터가 수신되면 음성 전송을 정지시키는 한편 모뎀(8)으로 화상 데이터가 수신되게 하며 모뎀(8)에서는 공중 전화선(20)을 통하여 아날로그 신호로 수신되는 화상 데이터를 복조시켜 직렬데이터로 변환시키고 (「모뎀구동」) 모뎀(8)에서 변환된 직렬 데이터는 UART(7)에 인가되어 병렬데이터로 변환(「직렬 병렬 변환」)되는 한편 송신시 첨가되었던 패리티 비트, 스타트 비트, 스톱 비트 신호를 제거시킨다(「패리티, 스타트, 스톱 비트 제거」) 따라서 UART(7)를 통과한 화상 데이터는 송신시 채널 부호화부(6)에서 압축시킨 데이터와 동일하게 되며 이러한 화상 데이터는 채널 복호화부(13)에 인가되어 채널 부호화부(6)에서 압축시키기 이전의 데이터와 동일하게 복호화 시킨다.(「채널 복호화」) 이때 채널 부호화부(6)에서 RLC를 이용하거나 허프만(Huffman)식 코드를 사용하여 화상 데이터를 압축시켰으며 채널 부호화부(13)에서는 이를 역으로 적용시켜 데이터를 팽창시킴으로써 압축되기 이전의 데이터로 복호화시키는 것이다.

그리고 채널 복호화부(13)에서 팽창된 데이터는 화상 복호화부(12)에 인가시켜 주어 다시 데이터를 팽창시킴으로써 화상 부호화부(5)에서 압축시키기 이전의 데이터와 동일하게 복호화시킨다(「화상 복호화」)이때 화상 부호화부(5)에서 DPCM방식이나 변환 방식에 의거 화상 데이터를 압축시켰으므로 화상 복호화부(12)에서는 이를 역으로 적용시켜 데이터를 팽창시킴으로써 압축되기 이전의 데이터로 복호화시키는 것이다.

이같이 채널 복호화부(13)와 화상 복호화부(12)를 통하여 복원된 원래의 화상 데이터는 수신 화상 메모리부(11)에 저장되게 되며(「수신 화상 메모리에 저장」)복원된 화상 데이터가 모두 수신 화상 메모리부(11)에 저장되는 화상 데이터의 수신이 완료되면 (「수신끝」) 수신 화상 메모리부(11)에 저장된 화상 데이터는 디지털 아날로그 콘버터(10)에 인가되어 아날로그 비데오 신호로 변환된 후(「D/A면환」) 모니터(9)에 인가되어 디스플레이시키고(「CRT디스플레이」) 다시 전화기 회로(14)를 통하여 음성 신호의 전송을 재개시킴으로써(「음성 전송 재개」) 수신부의 수신 동작을 끝내게 된다.

한편, 중앙처리장치(1)는 각 회로가 동작하는 동안에 각 버스의 충돌을 피하기 위하여 적절한 타이밍으로 콘트롤 신호를 보내어 전체 시스템의 원활한 동작을 관장하는 기능을 수행하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 일반 전화기로 음성 전송중에 화상을 전송하고자 할 때는 음성 전송을 중단시키고 전송키에 의하여 원하는 정지화상을 전송할 수가 있으며 통화중에 몇번이고 정지화상을 주고 받을 수가 있는 것으로 화상 데이터 신호를 화상 부호화하여 1차 압축시키고 채널 부호화하여 2차적으로 압축시켜 전송한 후 이와 역순으로 채널 복호화하여 1차 팽창시키고 화상 복호화하여 2차적으로 팽창시켜 수신하게 되어 화상 처리시에 전송 시간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있는 동시에 일반 전화기의 공중 통신망을 그대로 사용할 수가 있어 대중화시킬 수 있는 정지화상 송수신용 전화기 시스템을 제공할 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 키 조작부(15)의 송신키 입력으로 비데오 카메라(2)에서 촬상된 비데오 신호는 아날로그 디지털 콘버터(3)를 통하여 송신 화상 메모리부(4)에 저장되게 하며 상기 송신화상 메모리부(4)에 저장된 화상 데이터는 화상 부호화부(5)에서 1차 압축되고 채널 부호화부(6)에 인가되어 2차 압축된 후 UART(7)와 모뎀(8)을 통하여 공중전화선(20)으로 송신되게 송신부를 구성하고 공중전화선(20)로 수신된 화상 데이터는 모뎀(8)과 UART(7)를 통하여 채널 복호화부(13)에서 1차 팽창되고 화상 복호화부(12)에 인가되어 2차 팽창된후 수신 화상 메모리부(11)에 저장되게 하며 상기 수신 화상메모리부(11)에 저장된 화상 데이터는 디지털 아날로그 콘버터(10)를 통하여 모니터(9)에서 디스플레이되게 수신부를 구성하고 상기 송신부 및 수신부는 중앙처리장치(1)에 의하여 그 구동이 제어되게 구성시킨 정지화상 송수신용 전화기 시스템.

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