KR970004389B1 - Electronic zooming device for a camera - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 카메라 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional camera system,
제2도는 본 발명이 적용된 카메라 시스템의 구성도,2 is a configuration diagram of a camera system to which the present invention is applied,
제3도는 본 발명에 의한 전자 줌 장치의 구성도,3 is a configuration diagram of an electronic zoom device according to the present invention;
제4도 (가), (나)는 본 발명에 의한 라인 메모리 데이타 처리과정을 나타낸 구조도,4A and 4B are structural diagrams showing a line memory data processing process according to the present invention;
제5도는 제4도의 출력신호 파형도.5 is an output signal waveform diagram of FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1,11 : 렌즈2,12 : CCD 및 CDS1,11 Lens 2,12 CCD and CDS
3,13 : A/D변환기4 : 필드메모리3,13: A / D converter 4: Field memory
5,20 : 전자 줌 장치6,16,17 : D/A변환기5,20: Electronic zoom device 6,16,17: D / A converter
7 : AGC 및 감마 보정기8 : Y/C 분리기7: AGC and Gamma Corrector 8: Y / C Separator
9 : 영상신호 발생기14,31 : DSP9: Video signal generator 14,31: DSP
15 : 인코더18 : CCD시간제어기15 Encoder 18 CCD Time Controller
19 : 동기신호 발생기21,37 : 마이컴19: Synchronization signal generator 21,37: Microcomputer
32 내지 35,42 내지 46 : 라인 메모리32 to 35,42 to 46: line memory
36,38 : 수직보간부39,40 : 수평보간부36,38: vertical interpolator 39,40: horizontal interpolator
41 : 라인메모리41: line memory
본 발명은 전자 줌(ZOOM) 장치에 관한 것으로, 특히 필드메모리(Field Memory) 대신 라인 메모리(Line Memory)를 사용한 전자 줌 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic zoom device, and more particularly, to an electronic zoom device using a line memory instead of a field memory.
제1도는 종래의 카메라 시스템의 구성도로, 제1도를 참조하여 종래의 카메라 시스템의 구조 및 동작을 설명하면 다음과 같다.1 is a configuration diagram of a conventional camera system. Referring to FIG. 1, the structure and operation of the conventional camera system will be described below.
종래의 카메라 시스템은 제1도에 도시한 바와같이 렌즈(1)로부터 CCD(Charge Coupled Device) 및 CDS(Correlative Double Sampling)(2)를 통과한 영상을 A/D(Analog/Digital)변환기(3)에서 변환한 후 필드메모리(4)에 저장하고 전자 줌 프로세서(5)에서 전자 줌 처리할 수직방향의 영상으로 상기 필드메모리(4)에 저장된 영상데이타를 읽어내어 수평 및 수직의 선형내삽 방식으로 줌 처리하고 하고, 다시 상기 줌 처리된 영상 데이타를 D/A(Digital/Analog)변환기(6)에서 D/A 변환하여 AGC(Auto Gain Controller) 및 감마(γ)보정기(7)에서 처리한후 Y/C 분리기(8)에서 Y/C신호로 분리하고 영상신호발생기(composite Signal Generator)(9)를 통해 카메라부의 영상신호로 출력하도록 구성된다.The conventional camera system converts an image from the lens 1 through the CCD (Charge Coupled Device) and the CDS (Correlative Double Sampling) 2 into an A / D (Analog / Digital) converter 3 as shown in FIG. After the conversion, the image data stored in the field memory 4 is read out as a vertical image to be stored in the field memory 4 and the electronic zoom processor 5 performs the electronic zoom process. After zooming, D / A conversion of the zoomed image data is performed in a D / A (Digital / Analog) converter 6 and processed in an AGC (Auto Gain Controller) and a gamma (γ) corrector (7). It is configured to separate the Y / C signal from the Y / C separator (8) and to output the video signal of the camera unit through a composite signal generator (9).
그러나 종래의 카메라 시스템은 필드메모리를 사용하므로 칩 면적이 넓어지고, 소비전력이 커지는 문제점이 있었다.However, the conventional camera system has a problem that the chip area is wider and the power consumption is larger because the field memory is used.
상기 문제점을 개선하기 위해 안출된 본 발명은 필드메모리 대신 라인 메모리를 사용하여 칩 면적의 효율화, 소비전력감소, 및 화질의 선명도 향상을 도모하기 위한 전자 줌 장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an electronic zoom device for improving chip area efficiency, reducing power consumption, and improving image quality by using a line memory instead of a field memory.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 신호처리에 의해 분리된 Y신호 및 C신호가 입력되어 저장되는 라인메모리수단, 상기 라인메모리수단을 제어하고 줌 배율에 따라 수직계수와 수평계수를 결정하여 출력하는 마이컴, 상기 라인 메모리 수단으로부터 출력되는 Y신호 및 C신호를 상기 마이컴으로부터 출력되는 수직계수와 각각 연산하여 출력하는 제1 및 제2수직보간수단 및 상기 제1 및 제2수직보간수단으로부터 출력되는 Y신호와 C신호를 상기 마이컴으로부터 출력되는 수평계수와 각각 연산하여 출력하는 제1 및 제2수평보간수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention controls the line memory means to which the Y signal and the C signal separated by signal processing are stored, and controls the line memory means and determines and outputs the vertical coefficient and the horizontal coefficient according to the zoom magnification. Y and Y signals output from the line memory means and the first and second vertical interpolation means for calculating and outputting the vertical coefficients output from the microcomputer, respectively, and Y output from the first and second vertical interpolation means. And first and second horizontal interpolation means for calculating and outputting the signal and the C signal with the horizontal coefficient output from the microcomputer, respectively.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
제2도는 본 발명이 적용된 카메라 시스템의 구성도, 제3도는 본 발명에 의한 전자줌 장치의 구성도, 제4도(가), (나)는 본 발명에 의한 라인 메모리 데이타처리 과정을 나타낸 구조도, 제5도는 제4도의 출력신호 파형도를 각각 나타낸다.2 is a configuration diagram of a camera system to which the present invention is applied, FIG. 3 is a configuration diagram of an electronic zoom device according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B show a line memory data processing process according to the present invention. FIG. 5 shows waveforms of the output signal of FIG.
본 발명이 적용된 카메라 시스템은 제2도에 도시한 바와같이 렌즈(11), CCD 및 CDS(12), A/D변환기(13), DSP(14), 인코더(15), D/A변환기(16,17), CCD시간 제어기(18), 동기신호발생기(19), 전자 줌 장치(20), 및 마이컴(21)으로 구성된다.The camera system to which the present invention is applied has a lens 11, a CCD and a CDS 12, an A / D converter 13, a DSP 14, an encoder 15, and a D / A converter as shown in FIG. 16, 17, CCD time controller 18, synchronization signal generator 19, electronic zoom device 20, and microcomputer 21.
먼저 상기 렌즈(11)를 통해 들어온 빛은 상기 CCD 및 CDS(12)를 통해 전기적 신호로 변환되고 이중 샘플링된 후 상기 A/D변환기(13)에서 디지탈 신호로 변환된다.First, the light entering through the lens 11 is converted into an electrical signal through the CCD and the CDS 12, double sampled, and then converted into a digital signal by the A / D converter 13.
상기 디지탈 신호는 상기 SCP(14)에서 신호처리되어 Y신호와 C신호로 분리되고 상기 전자 줌 장치(20)로 보내진다.The digital signal is signaled by the SCP 14 and separated into a Y signal and a C signal, and sent to the electronic zoom device 20.
상기 전자 줌 장치(20)로 입력된 Y신호와 C신호는 각각의 라인 메모리에 저장된후 연산과정을 거쳐 상기 인코더(15)로 입력되고, 상기 D/A변환기(16,17)에서 D/A변환되어 합성신호인 복합 영상신호로 출력된다.The Y signal and the C signal input to the electronic zoom device 20 are stored in respective line memories and then input to the encoder 15 through a calculation process, and the D / A converters 16 and 17 transmit the D / A signals. It is converted and output as a composite video signal which is a composite signal.
본 발명에 의한 전자 줌 장치(20)는 제3도에 도시한 바와같이 라인 메모리부(41), 수직보간부(36,38), 수평보간부(39,40), 및 마이컴(37)으로 구성된다.The electronic zoom device 20 according to the present invention comprises a line memory section 41, a vertical interpolation section 36, 38, a horizontal interpolation section 39, 40, and a microcomputer 37 as shown in FIG. It is composed.
상기 라인 메모리부(41)는 상기 DSP(31)로부터 출력되는 Y신호 및 C신호가 각각 입력되는 1H(Horigental) 라인 메모리(32,34)에 2H라인 메모리(33,35)를 각각 연결하고, 상기 2H라인 메모리(33,35)는 상기 수직 보간부(36,38)에 각각 연결하여 구성한다.The line memory unit 41 connects 2H line memories 33 and 35 to 1H (Horigental) line memories 32 and 34 to which the Y and C signals output from the DSP 31 are input, respectively. The 2H line memories 33 and 35 are connected to the vertical interpolators 36 and 38, respectively.
상기 DSP(31)로부터 출력되는 Y신호 및 C/신호는 상기 1H라인 메모리(32,34) 및 2H라인 메모리(33,35)에 저장되었다가 상기 마이컴(37)의 제어에 따라 상기 수직보간부(36,38)로 각각 출력되는데, 상기 수직보간부(36,38)에서는 상기 출력 데이터를 상기 마이컴(37)에서 결정한 배율에 따른 수직계수값과 연산하여 다시 수평보간부(39,40)로 출력시키고, 상기 수평보간부(39,40)에서는 상기 수직보간부(36,38)에서 출력된 데이타를 상기 마이컴(37)에서 결정한 배율에 따른 수평계수값과 연산하여 상기 인코더(15)로 각각 출력한다.The Y signal and the C / signal output from the DSP 31 are stored in the 1H line memories 32 and 34 and the 2H line memories 33 and 35, and the vertical interpolation unit is controlled by the microcomputer 37. (36,38), respectively, the vertical interpolation unit (36,38) is calculated by calculating the output coefficient with the vertical coefficient value according to the magnification determined by the microcomputer 37 to the horizontal interpolation unit (39, 40) The horizontal interpolators 39 and 40 calculate data output from the vertical interpolators 36 and 38 with horizontal coefficient values according to the magnification determined by the microcomputer 37 and output the data to the encoder 15. do.
즉, 상기 인코더(15)로 출력되는 Y신호와 C신호는 각각의 줌(ZOOM) 배율에 따라 연산된 값이며 상기 마이컴(37)은 상기 줌 배율에 따라 수직계수와 수평계수를 결정하여 상기 수직보간부(36,38)와 수평보간부(39,40)로 출력한다.That is, the Y signal and the C signal output to the encoder 15 are values calculated according to the respective zoom magnifications, and the microcomputer 37 determines the vertical coefficients and the horizontal coefficients according to the zoom magnification, and the vertical Output to the interpolators 36 and 38 and the horizontal interpolators 39 and 40.
본 발명에 의한 라인 메모리의 데이타 처리과정을 제4도(가),(나)와 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The data processing of the line memory according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4A, 5B, and 5 as follows.
상기 라인메모리부(41)는 제4도(가)에 도시한 바와같이 1K바이트 용량의 1H라인 메모리 2개(42,43)와 1K바이트 용량의 2H라인 메모리 1개(44)로 이루어지나, 제4도(나)에 도시한 바와같이 1.5K바이트 용량의 1H라인 메모리 1개와 1K바이트 용량의 2H라인 메모리 1개(46)로 이루어진다.As shown in FIG. 4A, the line memory unit 41 includes two 1H line memories 42 and 43 having a 1K byte capacity and one 2H line memory 44 having a 1K byte capacity. As shown in Fig. 4 (b), one 1H line memory with a capacity of 1.5K bytes and one 2H line memory 46 with a capacity of 1K bytes is formed.
먼저 제4도(가)의 라인 메모리의 데이타 처리과정을 살펴보면, 상기 1H라인 메모리(42)에 동시에 읽기 및 쓰기 동작을 수행한 후, 상기 1H라인 메모리(43)에 계속 쓰기동작을 수행함과 동시에 상기 1H라인 메모리(42)에 읽기 동작을 수행하여 상기 2H라인 메모리(44)로 보낸다.First, referring to the data processing of the line memory shown in FIG. 4A, after simultaneously performing read and write operations on the 1H line memory 42, the write operation is continuously performed on the 1H line memory 43. A read operation is performed on the 1H line memory 42 and sent to the 2H line memory 44.
그리고 나서 다시 상기 1H라인 메모리(42)에 쓰기동작을 수행하고 동시에 상기 1H라인 메모리(43)에 읽기 동작을 수행하여 상기 2H라인 메모리(42)에 읽기와 쓰기 동작을 동시에 수행하도록 하고, 다음 0.5H동안 상기 1H라인 메모리(43)와 1H라인 메모리(42)에 번갈아가며 쓰기 및 읽기 동작을 반복하여 수행한다.Then, the write operation is performed on the 1H line memory 42 again, and at the same time, the read operation is performed on the 1H line memory 43 to simultaneously perform the read and write operations on the 2H line memory 42, and then 0.5. During the H, the write and read operations are repeatedly performed alternately to the 1H line memory 43 and the 1H line memory 42.
상기 1H라인 메모리(42,43)에 저장된 데이타는 다시 상기 2H라인 메모리(44)에 차례로 번갈아가며 저장되었다가 상기 수직보간부(36,38)로 출력된다.The data stored in the 1H line memories 42 and 43 are alternately stored in the 2H line memories 44 and then output to the vertical interpolators 36 and 38.
제4도(나)의 라인 메모리의 데이타 처리 과정을 살펴보면 상기 1H라인 메모리(45)에서 데이타의 읽기 및 쓰기 동작을 동시에 수행한 후, 쓰기 동작을 301번지부터 17F번지까지 수행하고 동시에 읽기 동작을 ○○번지부터 1H라인 메모리(45)가 끝날때까지 수행하여 768개의 데이타를 2H라인 메모리(46)로 보낸다.Referring to the data processing process of the line memory of FIG. 4 (b), after simultaneously reading and writing data in the 1H line memory 45, the write operation is performed from 301 to 17F and simultaneously the read operation is performed. From address ○○ to 1H line memory 45 is completed, 768 pieces of data are sent to 2H line memory 46.
그 다음에는 쓰기 동작을 180번지부터 47F번지까지 수행하고 동시에 읽기 동작을 301번지부터 17F번지까지 수행한 후 상기 2H라인 메모리(46)로 보내면서 상기 2H라인 메모리(46)에 전에 존재하던 데이타를 상기 수직보간부(36,38)로 출력한다.Next, the write operation is performed from address 180 to 47F, and the read operation is performed from address 301 to 17F at the same time, and the data previously existing in the 2H line memory 46 is transferred to the 2H line memory 46. Output to the vertical interpolation unit (36,38).
즉, 초기 1H동안 상기 1H라인 메모리(45)에 읽기와 쓰기 동작을 동시에 수행하도록하고, 다음 0.4H동안 전의 0.5H동안 쓰여진 데이타를 읽기 동작을 수행하여 상기 2H라인 메모리(46)로 내보내고, 다음 0.5H동안 전의 0.5H동안 쓰여진 데이타를 읽기 동작을 수행하여 상기 2H라인 메모리(46)로 내보내면서 동시에 전의 0.5H동안 읽기 동작이 수행된 번지에 쓰기 동작을 반복하여 수행한다.That is, the read and write operations are simultaneously performed to the 1H line memory 45 for the first 1H, and the data written for the previous 0.5H for the next 0.4H is read out to the 2H line memory 46, and then The data written in the previous 0.5H for 0.5H is read and output to the 2H line memory 46, and the write operation is repeatedly performed at the address at which the read operation was performed for the previous 0.5H.
상기와 같은 동작을 계속 반복하므로써 2K바이트 용량의 1H라인 메모리(42,43)를 1.5K바이트 용량의 1H라인 메모리(45)로 대체하여도 충분히 동작 가능하므로 라인메모리의 용량을 줄일 수 있다.By repeating the above operation, even if the 1H line memories 42 and 43 with 2K bytes of capacity are replaced with the 1H line memories 45 with 1.5K bytes of capacity, the capacity of the line memory can be reduced.
상기 동작으로 상기 2H라인 메모리(44,46)로 출력되는 데이타는 제5도에 도시한 바와 같다.The data output to the 2H line memories 44 and 46 by the above operation is as shown in FIG.
상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 라인 메모리를 사용하여 칩면적을 줄이고 소비전력을 줄이고 메모리 용량을 줄일 수 있는 적용 효과가 있다.The present invention configured and operated as described above has an application effect of reducing chip area, power consumption, and memory capacity by using a line memory.
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