KR950002675B1

KR950002675B1 - 흑백준동화 비데오폰 시스템

Info

Publication number: KR950002675B1
Application number: KR1019920003868A
Authority: KR
Inventors: 김학량
Original assignee: 주식회사금성사; 이헌조
Priority date: 1992-03-09
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1995-03-24
Also published as: KR930020995A

Abstract

내용 없음.

Description

흑백준동화 비데오폰 시스템

제1도는 종래의 비데오폰 시스템 구성도.

제2도는 본 발명의 혹백준동화 비데오폰 시스템 구성도.

제3도는 제2도의 부분 상세 구성도.

wp4도는 본 발명에 따른 영상압축 및 신장원리 설명도.

제5도는 본 발명에 따른 양자화 방법 개념도.

제6도는 본 발명에 따른 주파수 분리도.

제7도는 본 발명의 동작 순서도.

제8도는 본 발명에 따른 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 카메라부 2 : A/D컨비터

3,3a,3b,3c : 메모리부 6 : 모뎀부

8 : 클럭발생부 11 : D/A컨버터

12 : 모니터 13 : 전화기

14 : 인터페이스부 15 : 영상압축부

16 : 영상처리마이콤부 17 : 어드레스발생부

18 : 전송마이콤부 19 : 영상신장부

20 : 필터부 31,31a : 버퍼

32 : 송신 cpu 32a : 수신 cpu

33,33a : 발진기 34 : 분주기

35,35a : 분주기 36,36a : 분주기

37 : 비교기

본 발명은 흑백준동화 비데오폰에 관한 것으로 특히 전화라인을 통해 음성과 영상을 동시에 전송하고 고속으로 데이타를 전송하기 위한 것이다.

종래의 비데오폰을 첨부된 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 종래의 비데오폰 구성은 제1도와 같이 외부의 영상신호를 받아들이는 카메라부(1)와, 카메라부(1)로부터 받는 아날로그 신호를 디지탈로 바꾸는 A/D컨버터(2)와, 데이타를 저장하는 메모리부(3)와, 메모리부(3)를 제어하는 콘트롤부(4)와, 송신을 위해 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(5)와, 신호를 변조·복조하는 모뎀부(6)와, 전화기(13)의 음성과 영상을 전환시키는 릴레이(7)와, 수신시 모뎀부(6)를 통한 신호를 변환시키는 A/D컨버터(10)와, 전체시스템을 제어하는 마이콤(9)과, 마이콤(9)과 시스템에 클럭신호를 공급하기 의한 클럭발생부(8)와, 카메라부(1)에서 받아들인 영상을 디스플레이하기 위한 모니터(23)등으로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 비데오폰 동작을 다음과 같다.

초기전원인가시, 카메라부(1)에서 받아들인 영상을 A/D컨버터(2), 메모리콘트롤부(4), D/A컨버터(11)를 거쳐 모니터(12)에 디스플레이시킨다. 그리고 숭신과정은, 카메라부(1)로부터 받아들인 외부신호를 A/D컨버터(2)에서 디지탈신호로 바뀐후 메모리콘트롤부(4)의 조작에 의해 메모리부(3)에 기억된다. 이때 전송키를 누르면 메모리부(3)에 있는 데이터가 메모리콘트롤부(4)의 조작에 의해 D/A컨버터(5)에서 아날로그신호로 변환되어 모뎀부(6)에서 변조된후 릴레이(7)를 거쳐 전화라인을 통해 전송된다.

또한, 전송키가 눌러지면 마이콤(9)에서 릴레이((7)를 조정하여 음성신호를 차단하고 영상신호를 전송한다.

그리고 수신과정을 살펴보면, 전화라인과 릴레이(7)를 거쳐 들어오는 수신신호를 모뎀부(6)에서 복조한후 A/D컨버터(10)에서 이 신호를 디지탈신호로 만들어져 메모리콘트롤부(4)의 제어에 의해 메모리부(3)에 기억된다. 이 신호는 D/A컨버터(11)에서 아날로그 신호로 변환되어 모니터(12)에 디스플레이된다.

그러나 종래의 비데오폰에 있어서는 화상의 열화없이 메모리에 기억시킬 경우 100k비트(bit) 이상이 되어 전화라인으로 전송시 10초정도 걸리게 된다.

영상전송시 음성을 유트시키기 매문에 상호간의 전송이 1회씩 이루어질 경우 20초 이상을 기다려야 새로운 다른 화면을 볼 수 있는 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 결정을 해결하고자 안출한 것으로써, 음성과 영상을 동시에 전송하고 한번의 키조작으로 새로운 화상을 계속 전송시키고 화상을 압축하여 고속으로 데이타를 전송하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 카메라에서 받는 신호를 A/D컨버터를 거쳐 메모리에 기억시키고 기억된 데이타를 영상압축부에서 원하는 양만큼 압축시켜 전송하고, 모뎀을 통해 수신되는 데이타는 영상신장부에서 원래의 화상데이타로 복원시켜 D/A컨버터를 통해 디스플레이시키는 시스템이다.

이와같은 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 혹백준동화 비데오폰 시스템의 구성블럭도를 나타낸 것으로써, 외부의 영상을 받아들이는 카메라부(1)와, 카메라부(1)로부터의 아날로그신호를 디지탈신호로 바꾸는 A/D컨버터(2)와, 디지탈화된 영상신호를 저장하는 메모리부(3)와, 메모리부(3)에 기억된 신호를 원하는 데이타 양으로 줄이기 위해 영상을 압축하는 영상압축부(15)와, 압축된 데이터를 기억시키는 메모리부(3a)와, 메모리부(3a)의 압축된 데이타를 변조시키고, 수신신호를 복조시키는 모뎀부(6)와, 영상 및 음성을 결합시키는 인터페이스부(14)와, 전화기(13)와 인터페이스 사이에서 신호를 필터링하는 필터부(20)와, 수신시 전화라인을 통해 모뎀부(6)에서 복조되어 들어오는 신호의 복원을 위해 압축된 수신데이타를 저장하는 메모리부(3c)와, 압축된 데이타를 원래의 데이타량으로 늘리기 위한 영상신장부(19)와, 신장된 데이타를 기억시키기 위한 메모리부(3b)와, 기억된 디지탈데이타를 아날로그신호로 변환시키는 D/A컨버터(11)와, 아날로그로 변환된 신호를 디스플레이 시키기 위한 모니터(12)와, 모뎀부(6)의 변조를 위한 전송마이콤부(18)와, 영상신장 및 영상압축을 위한 영상처리용 마이콤부(16)와, 시스템에 클럭신호를 공급하기 위한 클럭발생부(8)와, 메모리부(3a,3c)의 어드레스를 상호(전송 cpu, 및 영상 cpu) 공유를 위한 어드레스 발생부(17)등으로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 흑백준동화 비데오폰 시스템의 동작은 다음과 같다.

카메라부(1)를 통해 들어오면 아날로그 영상신호를 A/D컨버터(2)에서 디지탈신호로 바꾸어 메모리부(3)에 저장시킨다. 메모리에 기억된 데이타를 블럭(n*n데이타)별로 나누어 영상압출부(15)에서 데이타를 압축시킨다.

이때의 원리를 제4도 및 제5도를 참조하여 설명하면, 제4도의 원화상을 n*n 블럭의 데이타만 취하면 제4도(a)와 같이 되고 이를 압축하게 되면 제4도(b)와 같이 된다.

즉, 제4도(b)의 좌측 맨 위쪽(α)은 아주큰값(DC)이 나타나게 되고 점선 화살표 방향으로 고주파의 데이타가 나타나게 된다.

이를 제5도를 이용하여 설명하면 제5도(a)와 같이 고주파 데이타가 나타나고 이렇게 압축된 데이타는 제5도의 (b)처럼 나타나게 되는데, 여기에서 문턱치(threshold Value)를 정해서 제5도(c)와 같이 문턱치이하의 값을 버리고 문턱치 이상의 값만 취하여 메모리부(3a)에 기억시킨다. 또한 선택된 데이타는 고유의 어드레스를 갖게 되는데 상기 선택된 데이타는 전송마이콤부(18)와, 모뎀부(6)에서 변조되어 인터페이스부(14)에서 음성과 결합하여 영상/음성을 동시에 전송하게 된다,

이때, 모델부(6)에서 변조과정을 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

압축된 디지탈 데이타가 버퍼(31)을 통해 송신 cpu(32)에 입력되는 발진기(33)에서 높은 주파수를 발생시키고 이것을 분주기(34)에서 일차 분주한다.

일차분주된 주파수로부터 데이타의 전송주파수(f₂HZ)을 얻기 위하여 송신 cpu(32)에서 분주비를 결정하여 카운터(35)에 보낸다. 그러면 원하는 주파수를 얻는다. 이 주파수는 증폭 및 잡음제거되어 인터페이스부(14)로 입력된다.

이것을 예를들어 설명하면, 압축된 디지탈 데이타 버퍼(31)를 통해 송신 cpu(32)에 들어오고 중심주파수(종래의 반송파)를 f₂HZ로 정하고 한번에 8비트(bit)의 데이타를 전송하기 위해 1HZ 간격의 주파수(256파)와 데이타 수치를 각각 일대 일로 대응시키면, 1개 주파수에 1싸이클(cycle) 전송시 8비트 데이타를 전송하는 것과 같다.

즉, (f₂-127)HZ-------------→ 0000 0000(2)

(f₂-126)HZ-------------→ 0000 0001(2)

(f₂+128)HZ-------------→ 1111 1111(2)에 대응하게 된다.

그러므로 피 변조파가 1싸이클 정도마다 8비트 데이타에 의한 대응주파수를 연속하여 보내면 중심주파수(f₂)가 2800HZ일 경우 8비트 데이타를 평균 2800개/sec을 전송할 수 있고 8비트 데이타이므로 10k bps 이상의 고속 전송이 가능하다.

이 방식은 전송속도를 고정하지 않고 전송파를 1싸이클 정도마다 변조를 한 변조파로서 전송하는 것이다.이렇게 변조된 데이타(주파수 데이타)는 전화라인을 통해서 상대방으로 전송하게 된다.

수신과정은 상기와 반대로 전화라인을 통해 들어오는 영상/음성 복합신호는 인터페이스부(14)에서 영상과 음성이 분리되어 음성은 필터부(20)를 통해 전화기(13)로 들을 수 있게 되고, 인터페이스부(14)에서 분리된 영상 데이타는 모뎀부(6)에서 복조를 하게 된다.

이를 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

밴드패스필터(3a)에서 전송과정에서 들어올 수 있는 고주파 잡음을 제거한다.이때의 수신신호는 제8도(a)에 나타내었다.

제8도와 같이 잡음제거된 수신신호는 비교기(37)에서 레벨을 비교하여 제8도(b)와 같은 파형을 얻고 이 신호는 발진기(33a)에서 발진한 제8도(c)와 같은 고주파신호로 카운더(35a)에서 카운터된다.

즉, 수신되면 1싸이클마다 비교기(Zero-crosing detector)(37)에서 제로-크로싱점을 정출하고 여기서 검출된 신호로 게이트신호를 만들고 계수구간을 설정하여 카운터(35a)에서 카운터하게 되는데 각 카운터갯수에 대응하는 디지탈 데이타를 수신 cpu(32a)는 버퍼(31a)를 통해 출력시키게 된다. 이때 수신 cpu(32a)에서 각각의 카운터 갯수에 대응하는 디지탈 데이타의 테이블을 만들어 둔다.

그리고, 버퍼(31a)를 통해 나온 디지탈 데이타는 제2도의 메모리부(3c)에 기억되고 기억된 디지탈 데이타를 영상신장부(19)에서 영상을 신장시킨다.

즉, 제4도(c)와 같은 전송데이타가 전송되어 오면 영상압축시 둔턱치(threshold Value) 이하 값으로 제거된 데이타 자리에 '0'으로 대치하고 전송된 데이타와 같이 신장하여 제4도(d)와 같이 신장하게 된다.

상기와 같이 신장된 데이타는 메모리부(36)에 기억된다. 메모리부(36)에 기억원 데이타는 카메라부(1)로 입력된 상대방의 송신데이타와 같게 되어 이 데이타를 D/A컨버터(11)에서 아날로그신호로 변환하여 모니터(12)에서 디스플레이 시키므로 상대방의 화상을 불 수 있게된다.

제6도는 음성대역과 영상대역을 주파수로 분리한 것으로써, 영상/음성 신호를 동시에 전송할 수 있도록 하였고 영상을 압축/신장시켜 종전의 시스템에 비해 전송속도를 고속화하였다.

제7도는 본 발명의 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 훅스위치 온(수화기가 놓인 상태)상태를 체크하여 훅스위치 오프(수화기를 든 상태)상태이면 파워(power)를 온 시킨후 송신버턴이 눌러져 있나 체크하여 송신버턴이 눌러졌으면 전송 cpu에서 풀(memory fu11)신호(전송신호)가 있는지 확인하여 있으면 교정신호 및 iD신호를 보내고 데이타를 송·수신하게 된다.

훅스위치가 온되지 않는 한 데이타의 송·수신이 교대로 이루어진다.

한편, 송신버턴이 눌러지지 않았을 경우는 수신 캐리어 유무를 판단하여 없으면 음성통화만 하고 수신캐리어가 있으면 영상cpu에서 스타트신호를 체크하여 데이타를 송·수신하게 된다.

훅스위치가 온되지 않는 한 데이타의 송·수신이 계속 반복된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 있어서는 영상과 음성을 동시에 전송함으로 영상전송시에 대화를 하지 못하는 불편함을 해소하고, 전송하는 데이타의 양을 줄여서 전송하고 이를 복원함으로써 전송시간을 짧게하며 화질의 열화를 주지않을 뿐만 아니라, 전화라인에 대량의 데이타전송이 가능하도록한 멀티-에프에스케이(multi-FSK) 방식으로써, 전송속도의 고속화는 물론 영상/음성 동시 전송이 가능한 효과가 있다.

Claims

영상을 받아들이기 위한 카메라부와, 카메라부의 신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D컨버터와, 디지탈화된 영상신호를 메모리하는 제1메모리부와, 제1메모리부의 영상을 압축하는 영상 압축부(15)와, 압축된 영상을 메모리하는 제2메모리부와, 전송신호를 변조시키고 수신신호를 복조시키는 모뎀부(6)와, 영상 및 음성을 결합 및 분리시키는 인터페이스부(14)와 전화기와 인터페이스부 사이에서 신호를 필터링하는 필터부와, 상기 모뎀부에서 복조된 압축된 수신데이타를 메모리하는 제3메모리부와, 압축된 데이타를 원래의 데이타량으로 늘리기 위한 영상 신장부와, 신장된 데이타를 저장하는 제4메모리부와, 메모리부의 기억된 디지탈신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터와, 아날로그 신호로 변환된 신호를 디스플레이 시키키위한 모니터와, 모뎀부의 변조 및 복조를 위한 전송마이콤과 영상압축 및 영상신장을 위한 영상처리용 마이콤부와 클럭신호를 공급하는 클럭발생부와, 상기 제2메모리부, 제3메모리부의 어드레스를 전송마이콤과 영상처리용 마이콤이 공유하도록 하기 위한 어드레스 발생부를 포함하여 이루어짐을 특정으로 하는 흑백준동화 비데오폰 시스템.
제1항에 있어서, 모뎀부는 영상 및 음성을 동시에 전송시키기 위한 주파수 분리를 하고, 영상데이타를 각각의 주파수에 각각 대응시켜 변조함을 특징으로 하는 흑백준동화 비데오폰 시스템.
제1항에 있어서, 모뎀부는 디지탈데이타를 주파수 데이타로, 주파수 데이타를 디지탈 데이타로 변환하기 위해 송·수신 cpu에서 각각의 테이블 값을 마련하여 디지탈 데이타와 주파수 데이타의 교환을 실시간에 가능하도록 함을 특징으로 하는 흑백준동화 비데오폰 시스템.
제1항에 있어서, 영상압축부는 1블럭당 화면에 기여가 큰 임의의 갯수를 취하여 기억시키고 나머지는 제거하여 기억된 데이타는 고유의 어드레스를 갖도륵 함을 특징으로 하는 흑백준동화 비데오폰 시스템.
제1항에 있어서, 영상신장부는 영상압축에서 기억된 데이타는 그대로 이용하고 제거된 데이타는 '0'을 입력하여 원래의 화상으로 복원시킴을 특정으로 하는 흑백준동화 비데오폰 시스템.