WO2024096299A1 - 단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법 - Google Patents

단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법 Download PDF

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WO2024096299A1
WO2024096299A1 PCT/KR2023/013709 KR2023013709W WO2024096299A1 WO 2024096299 A1 WO2024096299 A1 WO 2024096299A1 KR 2023013709 W KR2023013709 W KR 2023013709W WO 2024096299 A1 WO2024096299 A1 WO 2024096299A1
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WO
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signal
image
video
variable clock
sensor
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PCT/KR2023/013709
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이현재
이대로
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주식회사 디코드
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/08—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
    • H04N7/083—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division with signal insertion during the vertical and the horizontal blanking interval, e.g. MAC data signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/04—Synchronising
    • H04N5/06—Generation of synchronising signals
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    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • H04N5/77—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television camera

Definitions

  • Embodiments disclosed herein relate to an imaging system in which signal transmission between a camera system and a video recording system can be performed by a single line, and a signal processing method in the imaging system.
  • multiple cameras are used in one system and the multiple cameras have different time differences, the machine may make an incorrect decision and an accident may occur. Therefore, multiple cameras need to be synchronized and accurately transmit the current status to the machine.
  • Korean Patent Publication No. 10-2004-0039635 Phase synchronization device and method for duplicated clock modules (published on May 12, 2004).
  • Embodiments disclosed herein include an imaging system using a single line capable of synchronizing the clock signal of the camera system and the clock signal of the video recording system using a single line between the camera system and the video recording system, and the video system in the video system.
  • the purpose is to provide a signal processing method.
  • the video system includes a first camera system that outputs a first video signal converted to a serial signal and receives the first signal.
  • the first camera system includes a first image processor that processes a first sensor signal output from a first image sensor and outputs the first image signal; a first variable clock generator that generates a first variable clock, which is a clock signal; a first serial converter converting the first video signal processed by the first video processor into a serial signal; a first demodulator that receives the first signal, demodulates it, and outputs a first demodulated signal; and a first variable clock controller that receives the first demodulation signal and controls the phase of the first variable clock.
  • a first image processor that processes a first sensor signal output from a first image sensor and outputs the first image signal
  • a first variable clock generator that generates a first variable clock, which is a clock signal
  • a first serial converter converting the first video signal processed by the first video processor into a serial signal
  • a first demodulator that receives the first signal, demodulates it, and outputs a first demodulated signal
  • a first variable clock controller that receives the first demodulation signal
  • the first camera system outputs the first image signal converted to a serial signal and receives the first signal as input through one first line. Additionally, the first camera system receives the first signal during a blank period in which no image information is included in the first sensor signal or the first image signal processed by the first image processor.
  • the first camera system may further receive at least one first control signal for controlling the first image sensor or the first image processor through the first line. During the blank period, the first signal; and the at least one first control signal is input to the first camera system by time division.
  • the at least one first control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor or the first image signal to be output from the first image processor. Contains one synchronization signal.
  • the video system further includes a video recording system that receives the first video signal converted into a serial signal, processes and stores the first video signal, and outputs the first signal.
  • the video recording system includes a first parallel conversion for parallel converting the first video signal converted to a serial signal, and processing the parallel converted first video signal to restore the first variable clock; and restorer; a first phase difference calculator that calculates a first phase difference, which is a phase difference between the first variable clock restored by the first parallel converter and restorer and a reference clock, which is a clock signal; a first modulator that generates the first signal by modulating the first phase difference; and generating at least one first control signal for controlling the first image sensor or the first image processor, wherein image information is included in the first sensor signal or the first image signal to be output from the first image processor. It is configured to include a main controller that calculates blank section information that is not included.
  • the video system may further include a second camera system that outputs a second video signal converted to a serial signal and receives the second signal.
  • the second camera system includes a second image processor that processes a second sensor signal output from a second image sensor and outputs the second image signal; a second variable clock generator that generates a second variable clock, which is a clock signal; a second serial converter converting the second video signal processed by the second video processor into a serial signal; a second demodulator that receives the second signal, demodulates it, and outputs a second demodulated signal; and a second variable clock controller that receives the second demodulation signal and controls the phase of the second variable clock.
  • a second image processor that processes a second sensor signal output from a second image sensor and outputs the second image signal
  • a second variable clock generator that generates a second variable clock, which is a clock signal
  • a second serial converter converting the second video signal processed by the second video processor into a serial signal
  • a second demodulator that receives the second signal, demodulates it, and outputs a second demodulated signal
  • a second variable clock controller that receives the second demodulation signal
  • the video recording system converts the second video signal converted into a serial signal into a parallel signal, processes the parallel converted second video signal, and performs a second parallel conversion and restoration process to restore the second variable clock. energy; a second phase difference calculator that calculates a second phase difference, which is a phase difference between the second variable clock restored by the second parallel converter and restorer and the reference clock; and a second modulator that generates the second signal by modulating the second phase difference.
  • an imaging system using a single line and a signal processing method in the imaging system it is possible to synchronize the clock signal of the camera system and the clock signal of the video recording system by using a single line between the camera system and the video recording system.
  • FIGS. 1A to 1C are configuration diagrams of an imaging system, a first camera system, and a video recording system using a single line according to the first embodiment, respectively.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the timing of input and output signals of the first camera system.
  • 3A to 3D are configuration diagrams of an imaging system, a first camera system, a second camera system, and a video recording system using a single line according to a second embodiment, respectively.
  • FIGS. 1A to 1C show configuration diagrams of an imaging system 1000, a first camera system 1100, and a video recording system 1300 using a single line according to the first embodiment, respectively.
  • the imaging system 1000 using a single line according to the first embodiment will be described below.
  • the imaging system 1000 using a single line according to the first embodiment includes a first camera system 1100 and a video recording system 1300.
  • the first camera system 1100 is a system for acquiring a first image signal
  • the video recording system 1300 is a system for processing and storing the first image signal.
  • the first camera system 1100 includes a first image sensor 1110, a first image processor 1120, a first variable clock generator 1130, a first serial converter 1140, and a first demodulator 1150. ) and a first variable clock controller 1160.
  • the first image sensor 1110 may include various types of image sensors, and the first variable clock generator 1130 may include an oscillator.
  • the first image processor 1120, the first variable clock generator 1130, the first serial converter 1140, the first demodulator 1150, and the first variable clock controller 1160 are circuits, processors, or circuits. It may be configured to include at least some of a combination of processors.
  • the first image sensor 1110 captures an image and outputs a first sensor signal.
  • the first image processor 1120 may be implemented by an image signal processor (ISP) and processes the first sensor signal to output a first image signal. That is, the first image processor 1120, which is an image signal processor, performs noise reduction, auto exposure, auto focus, and automatic processing to improve the image quality of the first sensor signal through signal processing. Processing such as white balance (Auto White Balance) can be performed at high speed.
  • ISP image signal processor
  • the first variable clock generator 1130 generates a first variable clock, which is a clock signal to be used in the first camera system 1100. Specifically, the first variable clock may be used when processing signals in the first image sensor 1110 and the first image processor 1120.
  • the first serial converter 1140 serves to convert the first image signal processed by the first image processor 1120 into a serial signal.
  • the first demodulator 1150 receives the first signal, which is a modulated signal, demodulates it, and outputs the first demodulated signal.
  • the first variable clock controller 1160 receives the first demodulation signal and controls the phase of the first variable clock. Based on the first demodulation signal, the data value is changed into a voltage value using PID control or a similar method, and the corresponding voltage value is transmitted to the first variable clock generator 1130 to adjust the phase of the first variable clock. That is, the first demodulation signal is a signal corresponding to the first phase difference, which is the phase difference between the first variable clock and the reference clock, and reflects the first phase difference so that the first variable clock and the reference clock can be synchronized. 1 The variable clock controller 1160 adjusts the phase of the first variable clock.
  • the first camera system 1100 outputs a first image signal converted into a serial signal and receives the first signal as input. However, the first camera system 1100 outputs the first image signal converted to a serial signal and receives the first signal through one first line. In addition, the first camera system 1100 further receives at least one first control signal for controlling the first image sensor 1110 or the first image processor 1120 through the first line. During the blank period, the first signal; And at least one first control signal may be input to the first camera system 1100 by time division.
  • the at least one first control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor 1110 or the first image signal to be output from the first image processor 1120.
  • the horizontal synchronization signal is a pulse signal that signals the start of a horizontal scanning line and is used to synchronize the horizontal scanning signal
  • the vertical synchronization signal is a pulse signal that signals the start of a video field.
  • the first image sensor 1110 or the first image processor 1120 may output a synchronized first sensor signal or a first image signal according to at least one synchronization signal. Additionally, examples of the at least one first image adjustment signal may include a color temperature signal and a contrast signal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the timing of input and output signals of the first camera system 1100.
  • Figure 2 is an example of a 1080P video.
  • the first sensor signal or the first image signal processed by the first image processor 1120 includes an image section in which image information is included in the first sensor signal or the first image signal A blank section in which no image information is included in the first sensor signal or the first image signal is provided.
  • a first signal and at least one first control signal are input to the first camera system 1100 in the blank section, and a first image signal is output from the first camera system 1100 in the video section.
  • the video recording system 1300 receives the first video signal converted into a serial signal, processes it, stores it, and outputs the first signal. Input of the first video signal and output of the first signal are performed through the first line.
  • the video recording system 1300 includes a first phase difference generator 1310, a reference clock generator 1330, and a main controller 1340.
  • the first phase difference generator 1310 outputs the first phase difference.
  • the first phase difference generator 1310 includes a first parallel conversion and restorer 1311, a first phase difference calculator 1312, and a first modulator 1313.
  • the first parallel conversion and restorer 1311, the first phase difference calculator 1312, the first modulator 1313, the reference clock generator 1330, and the main controller 1340 are circuits, processors, or a combination of circuits and processors. It may be configured to include at least some of.
  • the first parallel conversion and restoration unit 1311 converts the first image signal converted into a serial signal into parallel, processes the first image signal converted into parallel, and restores the first variable clock.
  • the first phase difference calculator 1312 calculates a first phase difference, which is the phase difference between the first variable clock restored by the first parallel converter and restorer 1311 and the reference clock.
  • the first modulator 1313 generates a first signal by modulating the first phase difference.
  • the reference clock generator 1330 generates a reference clock, which is a clock signal to be used in the video recording system 1300.
  • the reference clock is used as a clock signal for blocks not shown in FIG. 1, such as a signal processor.
  • the main controller 1340 may use a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and serves to control the operations of the first camera system 1100 and the video recording system 1300.
  • the main controller 1340 generates at least one first control signal for controlling the first image sensor 1110 or the first image processor 1120, and sends the first sensor signal or the first image processor ( In step 1120), blank section information in which image information is not included in the first image signal to be output is calculated. Using this blank section information, the first signal and at least one first control signal are transmitted between the video recording system 1300 and the first camera system 1100.
  • the at least one first control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor 1110 or the first image signal to be output from the first image processor 1120.
  • synchronization signal and at least one first image adjustment signal for image adjustment of the first sensor signal to be output from the first image sensor 1110 or the first image signal to be output from the first image processor 1120.
  • the first variable clock and the reference clock which are each other's clocks, are in an asynchronous state.
  • the first camera system 1100 transmits the first sensor signal, which is data received from the first image sensor 1110, to the first image processor 1120 to process the image.
  • the first video signal which is a processed image, is transmitted from the first serial converter 1140 to the video recording system 1300 based on the first variable clock, which is the clock of the first variable clock generator 1130.
  • the video recording system 1300 receives the first image signal, which is data received from the first camera system 1100, and converts it to the first video signal, which is the clock of the first camera system 1100, through the first parallel converter and restorer 1311. Restore variable clock.
  • the first phase difference which is the phase difference between the two clocks, is calculated by using the restored first variable clock and the reference clock of the video recording system 1300 through the first phase difference calculator 1312.
  • the calculated phase difference value is modulated into a specific frequency band through the first modulator 1313 and transmitted to the first camera system 1100.
  • the reason for modulating to a specific frequency band is to prevent image data from being broken while sending the first phase difference, which is the phase difference value, to the first camera system 1100.
  • the first demodulator 1150 demodulates the first phase difference modulated in the video recording system 1300 to find the current first phase difference.
  • the first variable clock controller 1160 changes the data value to a voltage value using PID control or a similar method based on the first phase difference.
  • the voltage value is transmitted to the first variable clock generator 1130 to adjust the phase of the variable clock, which is the operation clock of the first camera system 1100.
  • the phase difference between the reference clock of the video recording system 1300 and the first variable clock of the first camera system 1100 gradually decreases, and the clocks become synchronized.
  • 3A to 3D show configuration diagrams of an imaging system 2000, a first camera system 2100, a second camera system 2200, and a video recording system 2300 using a single line according to the second embodiment, respectively. .
  • the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 3A to 3D.
  • the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment includes a first camera system 2100, a second camera system 2200, and a video recording system 2300.
  • the names are the same as those of the first camera system 1100 and the video recording system 1300 according to the first embodiment. Since the configuration includes the same features as the configuration of the first camera system 1100 and the video recording system 1300 according to the first embodiment even if there is no separate explanation, description of the corresponding part will be omitted.
  • the first camera system 2100 includes a first image sensor 2110, a first image processor 2120, a first variable clock generator 2130, and a first serial converter 2140. ), a first demodulator 2150, and a first variable clock controller 2160.
  • the first camera system 2100 and the second camera system 2200 may be substantially implemented as the same system.
  • the second camera system 2200 is a system for acquiring a second video signal
  • the video recording system 2300 is a system for storing and processing the first and second video signals.
  • the second camera system 2200 includes a second image sensor 2210, a second image processor 2220, a second variable clock generator 2230, a second serial converter 2240, and a second demodulator 2250. ) and a second variable clock controller 2260.
  • the second image sensor 2210 may include various types of image sensors, and the second variable clock generator 2230 may include an oscillator.
  • the second image processor 2220, the second variable clock generator 2230, the second serial converter 2240, the second demodulator 2250, and the second variable clock controller 2260 are circuits, processors, or circuits. It may be configured to include at least some of a combination of processors.
  • the second image sensor 2210 captures an image and outputs a second sensor signal.
  • the second image processor 2220 may be implemented by an image signal processor and processes the second sensor signal to output a second image signal.
  • the second image processor 2220 which is an image signal processor, performs noise reduction, automatic exposure, automatic focus, and automatic white balance processing at high speed in order to improve the image quality of the second sensor signal through signal processing. It is possible to implement.
  • the second variable clock generator 2230 generates a second variable clock, which is a clock signal to be used in the second camera system 2200. Specifically, the second variable clock may be used when processing signals in the second image sensor 2210 and the second image processor 2220.
  • the second serial converter 2240 serves to convert the second image signal processed by the second image processor 2220 into a serial signal.
  • the second demodulator 2250 receives the second signal, which is a modulated signal, demodulates it, and outputs a second demodulated signal.
  • the second variable clock controller 2260 receives the second demodulation signal and controls the phase of the second variable clock. Based on the second demodulation signal, the data value is changed into a voltage value using PID control or a similar method, and the corresponding voltage value is transmitted to the second variable clock generator 2230 to adjust the phase of the second variable clock. That is, the second demodulation signal is a signal corresponding to the second phase difference, which is the phase difference between the second variable clock and the reference clock, and reflects the second phase difference so that the second variable clock and the reference clock can be synchronized. 2 The variable clock controller 2260 adjusts the phase of the second variable clock.
  • the second camera system 2200 outputs a second image signal obtained by converting the second sensor signal into a serial signal, and receives the second signal as input. However, the second camera system 2200 outputs the second image signal converted to a serial signal and receives the second signal through one second line.
  • the second camera system 2200 receives the second signal during a blank period in which no image information is included in the second sensor signal or the second image signal processed by the second image processor 2220.
  • the second camera system 2200 further receives at least one second control signal for controlling the second image sensor 2210 or the second image processor 2220 through the second line.
  • a second signal For controlling the second image sensor 2210 or the second image processor 2220 through the second line.
  • at least one second control signal may be input to the second camera system 2200 by time division.
  • the at least one second control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for a second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or a second image signal to be output from the second image processor 2220.
  • synchronization signal and at least one second image adjustment signal for image adjustment of the second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output from the second image processor 2220.
  • the second image sensor 2210 or the second image processor 2220 may output a synchronized second sensor signal or a second image signal according to at least one synchronization signal.
  • examples of at least one second image adjustment signal may include a color temperature signal and a contrast signal.
  • the second sensor signal or the second image signal processed by the second image processor 2220 includes an image section in which image information is included in the second sensor signal or the second image signal and the second sensor signal or the second image signal.
  • a blank section that does not contain image information is provided.
  • the image section and blank section for the first camera system 2100 and the image section and blank section for the second camera system 2200 are the same.
  • a second signal and at least one second control signal are input to the second camera system 2200 in the blank section, and a second image signal is output from the second camera system 2200 in the video section.
  • the video recording system 2300 not only receives, processes, and stores a first image signal converted into a serial signal, stores it, and outputs the first signal, but also receives, processes, stores, and outputs a second image signal converted into a serial signal. Outputs 2 signals. Input of the first image signal and output of the first signal are performed through the first line, and input of the second image signal and output of the second signal are performed through the second line.
  • the video recording system 2300 includes a first phase difference generator 2310, a second phase difference generator 2320, a reference clock generator 2330, and a main controller 2340.
  • the first phase difference generator 2310 outputs the first phase difference and includes a first parallel conversion and restorer 2311, a first phase difference calculator 1312, and a first modulator 1313. It is composed.
  • the second phase difference generator 2320 outputs a second phase difference and includes a second parallel conversion and restorer 2321, a second phase difference calculator 2322, and a second modulator 2323. .
  • First parallel conversion and restoration unit 2311, first phase difference calculator 2312, first modulator 2313, second parallel conversion and restoration unit 2321, second phase difference calculator 2322, second modulator (2323), the reference clock generator 2330, and the main controller 2340 may be configured to include at least some of a circuit, a processor, or a combination of a circuit and a processor.
  • the first parallel conversion and restorer 2311, the first phase difference calculator 2312, the first modulator 2313, and the reference clock generator 2330 are the same as described in the first embodiment.
  • the second parallel conversion and restoration unit 2321 converts the second image signal converted into a serial signal into parallel, processes the parallel converted second image signal, and restores the second variable clock.
  • the second phase difference calculator 2322 calculates a second phase difference, which is the phase difference between the second variable clock restored by the second parallel converter and restorer 2321 and the reference clock.
  • the second modulator 2323 generates a second signal by modulating the second phase difference.
  • the main controller 2340 may use a processor such as a CPU, and serves to control the operations of the first camera system 2100, the second camera system 2200, and the video recording system 2300. Specifically, the main controller 2340 generates at least one first control signal for controlling the first image sensor 2110 or the first image processor 2120, and generates at least one first control signal for controlling the first sensor signal or the first image processor (2120). In step 2120), blank section information in which image information is not included in the first image signal to be output is calculated. In addition, the main controller 2340 generates at least one second control signal for controlling the second image sensor 2210 or the second image processor 2220, and controls the second sensor signal or the second image processor 2220. ) calculates blank section information in which no video information is included in the second video signal to be output.
  • a processor such as a CPU
  • Blank section information that does not include image information in the first sensor signal or the first image signal to be output from the first image processor 2120 and the second sensor signal or the image to be output from the second image processor 2220 Blank section information that does not include video information in the signal is the same information.
  • transmission of the first signal and at least one first control signal is performed between the video recording system 2300 and the first camera system 2100, and the video recording system 2300 and the second camera system 2100 Transmission of the second signal and at least one second control signal between camera systems 2200 is effected.
  • the at least one first control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor 2110 or the first image signal to be output from the first image processor 2120.
  • the at least one second control signal is at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for a second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or a second image signal to be output from the second image processor 2220.
  • synchronization signal and at least one second image adjustment signal for image adjustment of the second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output from the second image processor 2220.
  • At least one synchronization signal included in the at least one first control signal and at least one synchronization signal included in the at least one second control signal are the first camera system 2100 and the second camera system 2200. ) can be synchronized at the same timing.
  • the first camera system 2100 and the second camera system 2200 receive a phase difference value with the reference clock of the video recording system 2300.
  • the first camera system 2100 and the second camera system 2200 are asynchronous with each other, but as the phase difference value gradually decreases, the first camera system 2100 and the second camera system 2200 and the video recording system ( 2300) achieves synchronization.
  • the imaging system 2000 using a single line not only the clocks of the first camera system 2100, the second camera system 2200, and the video recording system 2300 are synchronized, but also the clocks of the first camera system 2100, the second camera system 2200, and the video recording system 2300 are synchronized.
  • Horizontal synchronization and vertical synchronization of the first camera system 2100 and the second camera system 2200 are also possible.
  • the imaging system 2000 can be perfectly synchronized without an error in us units.
  • At least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal can be transmitted in the process of periodically transmitting the first phase difference and the second phase difference.
  • at least one synchronization signal and a first phase difference can be transmitted to a first line that is a single line, and at least one synchronization signal and a second phase difference can be transmitted simultaneously to a second line that is a single line.
  • At least one synchronization signal of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal, a first phase difference, as well as various first image adjustment signals may be transmitted to the first camera system 2100.
  • at least one synchronization signal of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal, a second phase difference, as well as various second image adjustment signals may be transmitted to the second camera system 2200.
  • the video recording system 2300 compares the images of the first camera system 2100 and the second camera system 2200 to determine the images of the first camera system 2100 and the second camera system 2200, such as color temperature and contrast.
  • the first image adjustment signal and the second image adjustment signal for adjustment may also be transmitted to the first camera system 2100 and the second camera system 2200 through the first line and the second line, respectively.
  • the first image adjustment signal and the second image adjustment signal include all data that may affect the functions of the first camera system 2100 and the second camera system 2200.
  • Modulation to transmit existing signals is continuously transmitted throughout the entire video signal section, degrading video signal quality.
  • a blank synchronization signal section of at least one of the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal is known in order to transmit at least one of the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal.
  • the section can also be known through calculation.
  • the video section corresponds to the portion where the video is contained in the first camera system 2100 and the second camera system 2200.
  • the video recording system 2300 determines the location of at least one of the horizontal synchronization signal or the vertical synchronization signal of the images of the first camera system 2100 and the second camera system 2200 and avoids the image section to record the first image.
  • a first control signal and a second control signal which are data capable of controlling the first camera system 2100 and the second camera system 2200, are transmitted.
  • the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment can be expanded to N camera systems and the video recording system 2300, so that synchronization, etc. can be implemented for three or more camera systems.
  • a signal processing method of the imaging system 1000 using a single line according to the first embodiment will be described.
  • the signal processing method of the imaging system 1000 using a single line according to the first embodiment uses the imaging system 1000 using a single line according to the above-described first embodiment, so even if no separate explanation is provided, it is the first embodiment. Of course, it includes all the features of the imaging system 1000 using a single line according to .
  • the signal processing method of the imaging system 1000 using a single line according to the first embodiment includes a first image signal acquisition step of acquiring a first image signal; and a video recording step of storing and processing the first video signal.
  • the first image signal converted into a serial signal is output.
  • the first image signal acquisition step includes a first sensor signal output step of capturing an image by the first image sensor 1110 and outputting a first sensor signal; A first image processing step of processing a first sensor signal and outputting a first image signal; A first variable clock generation step of generating a first variable clock, which is a clock signal to be used in the first image signal acquisition step; A first serial conversion step of converting the first video signal processed by the first video processing step into a serial signal; A first demodulation step of receiving a first signal, demodulating it, and outputting a first demodulation signal; and a first variable clock control step of receiving the first demodulation signal and controlling the phase of the first variable clock.
  • the first image signal converted to a serial signal is output and the first signal is input through one first line.
  • the first signal is received during a blank period in which no image information is included in the first sensor signal or the first image signal processed by the first image processing step.
  • At least one first control signal for controlling the first image sensor 1110 or the first image processing step is further input through the first line.
  • the first signal; and at least one first control signal is input by time division.
  • At least one first control signal is for synchronizing at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor 1110 or the first image signal to be output in the first image processing step. signal; and at least one first image adjustment signal for image adjustment of the first sensor signal to be output from the first image sensor 1110 or the first image signal to be output in the first image processing step.
  • the first video signal converted into a serial signal is input, processed, and stored, and the first signal is output.
  • the video recording step includes a first phase difference generation step, a reference clock generation step, and a main control step.
  • the first phase difference generation step is a first parallel conversion and restoration step of converting the first image signal converted into a serial signal into parallel, processing the first image signal converted into parallel, and restoring the first variable clock.
  • a reference clock which is a clock signal to be used in the video recording step.
  • the main control step includes generating at least one first control signal for controlling the first image sensor 1110 or the first image processing step; and calculating blank section information in which the first sensor signal or the first image signal to be output in the first image processing step is not output.
  • a signal processing method of the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment will be described.
  • the signal processing method of the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment uses the imaging system 2000 using a single line according to the above-described second embodiment, so even if no separate explanation is provided, the signal processing method of the second embodiment Of course, it includes all the features of the imaging system (2000) using a single line according to .
  • the steps with the same name as each step included in the first image signal acquisition step and the video recording step according to the first embodiment Since the step includes the same features as each step included in the first image signal acquisition step and the video recording step according to the first embodiment, even if there is no separate explanation, the description of the corresponding part will be omitted.
  • the signal processing method of the imaging system 2000 using a single line according to the second embodiment includes a first image signal acquisition step of acquiring a first image signal; A second video signal acquisition step of acquiring a second video signal; and a video recording step of storing and processing the first video signal.
  • the first image signal acquisition step includes: a first sensor signal output step of capturing an image by the first image sensor 2110 and outputting a first sensor signal; A first image processing step of processing a first sensor signal and outputting a first image signal; A first variable clock generation step of generating a first variable clock, which is a clock signal to be used in the first image signal acquisition step; A first serial conversion step of converting the first video signal processed by the first video processing step into a serial signal; A first demodulation step of receiving a first signal, demodulating it, and outputting a first demodulation signal; and a first variable clock control step of receiving the first demodulation signal and controlling the phase of the first variable clock.
  • a second image signal obtained by converting the second sensor signal into a serial signal is output.
  • the second image signal acquisition step includes a second sensor signal output step of capturing an image by the second image sensor 2210 and outputting a second sensor signal; a second image processing step of processing a second sensor signal and outputting a first image signal; A second variable clock generation step of generating a second variable clock, which is a clock signal to be used in the second image signal acquisition step; a second serial conversion step of converting the second video signal processed by the second video processing step into a serial signal; A second demodulation step of receiving a second signal, demodulating it, and outputting a second demodulation signal; and a second variable clock control step of receiving a second demodulation signal and controlling the phase of the second variable clock.
  • the second image signal converted into a serial signal is output and the second signal is input through one second line.
  • the second signal is received during a blank period in which no image information is included in the second sensor signal or the second image signal processed by the second image processing step.
  • At least one second control signal for controlling the second image sensor 2210 or the second image processing step is further input through the second line.
  • a second signal; and at least one second control signal is input by time division.
  • At least one second control signal is for synchronizing at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output in the second image processing step. signal; and at least one second image adjustment signal for image adjustment of the second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output in the second image processing step.
  • the first video signal converted into a serial signal is input, processed and stored, and the first signal is output, as well as the second video signal converted into a serial signal is input, processed and stored, and the second signal is output.
  • Print out. Input of the first image signal and output of the first signal are performed through the first line, and input of the second image signal and output of the second signal are performed through the second line.
  • the video recording step includes a first phase difference generation step, a second phase difference generation step, a reference clock generation step, and a main control step.
  • the first phase difference generating step is the same as described in the first phase difference generating step according to the first embodiment.
  • the second phase difference generation step is a second parallel conversion and restoration step of converting the second image signal converted into a serial signal into parallel, processing the parallel converted second image signal, and restoring the second variable clock.
  • a reference clock which is a clock signal to be used in the video recording step.
  • the main control step includes generating at least one first control signal for controlling the first image sensor 2110 or the first image processing step; Generating at least one second control signal for controlling the second image sensor 2210 or a second image processing step; and calculating blank section information in which image information is not included in the first sensor signal, the first image signal to be output in the first image processing step, the second sensor signal, or the second image signal to be output in the second image processing step.
  • Step includes.
  • At least one first control signal is for synchronizing at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the first sensor signal to be output from the first image sensor 2110 or the first image signal to be output from the first image processing unit. signal; and at least one first image adjustment signal for image adjustment of the first sensor signal to be output from the first image sensor 2110 or the first image signal to be output in the first image processing step.
  • At least one second control signal is for synchronizing at least one of a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal for the second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output in the second image processing step. signal; and at least one second image adjustment signal for image adjustment of the second sensor signal to be output from the second image sensor 2210 or the second image signal to be output in the second image processing step.
  • At least one synchronization signal included in the at least one first control signal and at least one synchronization signal included in the at least one second control signal are used in the first video signal acquisition step and the second video signal acquisition step. It allows synchronization to occur at the same timing.
  • the camera system (1100, 2100, 2200) and the video recording system (1300, 2300) It can be seen that synchronization of the clock signals of the camera systems (1100, 2100, 2200) and the clock signals of the video recording systems (1300, 2300) is possible by using a single line between them.

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Abstract

영상 시스템은, 직렬 신호로 변환한 제 1 영상 신호를 출력하고, 제 1 신호를 입력받는, 제 1 카메라 시스템;을 포함하되, 상기 제 1 카메라 시스템은, 제 1 이미지 센서에서 출력된 제 1 센서 신호를 처리하여 상기 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리기; 클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성기; 상기 제 1 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환기; 상기 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조기; 및 상기 제 1 복조 신호를 입력받아, 상기 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어기;를 포함한다.

Description

단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 하나의 카메라 시스템과 비디오 레코딩 시스템 사이의 신호 전송이 단일 선로에 의해 실시될 수 있는 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법에 관한 것이다.
과거 단순히 사진을 저장용으로만 사용되던 카메라는 현재 자동화 시스템에서 사람의 눈을 대신하는 역할로 사용되어진다. 자동화 기술의 발전에 의해 사람이 보고 판단하는 것을 기계가 대신 판단하고 처리해주는 일이 증가하고 있다. 기계가 정확한 판단을 하기 위해서는 현재의 상태를 정확하게 인지할 필요가 있다.
만약 한 시스템에서 다수의 카메라를 사용할 때 다수의 카메라가 서로 다른 시간 차이를 가진 경우 기계는 잘못된 판단을 하여서 사고가 발생할 수 있다. 때문에 다수의 카메라는 동기화를 이루어 현재의 상태를 정확하게 기계에 전달할 필요가 있다.
* 선행기술문헌(특허문헌) *
대한민국공개특허 제10-2004-0039635호 : 이중화된 클럭 모듈의 위상 동기화 장치 및 방법(2004년 05월 12일 공개).
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 카메라 시스템과 비디오 레코딩 시스템 사이의 단일 선로를 이용하여 카메라 시스템의 클럭 신호와 비디오 레코딩 시스템의 클럭 신호의 동기화가 가능한 단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
영상 시스템은, 직렬 신호로 변환한 제 1 영상 신호를 출력하고, 제 1 신호를 입력받는, 제 1 카메라 시스템;을 포함하여 구성된다.
구체적으로 상기 제 1 카메라 시스템은, 제 1 이미지 센서에서 출력된 제 1 센서 신호를 처리하여 상기 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리기; 클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성기; 상기 제 1 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환기; 상기 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조기; 및 상기 제 1 복조 신호를 입력받아, 상기 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어기;를 포함한다.
아울러, 상기 제 1 카메라 시스템은, 하나의 제 1 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 출력하고 상기 제 1 신호를 입력받는다. 또한, 상기 제 1 카메라 시스템은, 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 상기 제 1 신호를 입력받는다.
상기 제 1 카메라 시스템은, 상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리기의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 더 입력받을 수 있다. 상기 블랭크 구간 동안, 상기 제 1 신호; 및 상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 시분할에 의해 상기 제 1 카메라 시스템으로 입력된다.
또한, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 상기 제 1 이미지 센서에서 출력할 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호를 포함한다.
아울러, 상기 영상 시스템은, 직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고, 상기 제 1 신호를 출력하는 비디오 레코딩 시스템;을 더 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 비디오 레코딩 시스템은, 직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 처리하여 상기 제 1 가변 클럭을 복원하는 제 1 병렬 변환 및 복원기; 상기 제 1 병렬 변환 및 복원기에 의해 복원된 상기 제 1 가변 클럭과 클럭 신호인 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이를 산출하는 제 1 위상차 산출기; 상기 제 1 위상 차이를 변조하여 상기 제 1 신호를 생성하는 제 1 변조기; 및 상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리기의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하고, 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출하는, 메인 제어기;를 포함하여 구성된다.
아울러, 상기 영상 시스템은, 직렬 신호로 변환한 제 2 영상 신호를 출력하고, 제 2 신호를 입력받는, 제 2 카메라 시스템;을 더 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 제 2 카메라 시스템은, 제 2 이미지 센서에서 출력된 제 2 센서 신호를 처리하여 상기 제 2 영상 신호를 출력하는 제 2 영상 처리기; 클럭 신호인 제 2 가변 클럭을 생성하는 제 2 가변 클럭 생성기; 상기 제 2 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 2 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 2 직렬 변환기; 상기 제 2 신호를 입력받아 복조화하여 제 2 복조 신호를 출력하는 제 2 복조기; 및 상기 제 2 복조 신호를 입력받아, 상기 제 2 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 2 가변 클럭 제어기;를 포함하여 구성될 수 있다.
아울러, 상기 비디오 레코딩 시스템은, 직렬 신호로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 처리하여 상기 제 2 가변 클럭을 복원하는 제 2 병렬 변환 및 복원기; 상기 제 2 병렬 변환 및 복원기에 의해 복원된 상기 제 2 가변 클럭과 상기 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이를 산출하는 제 2 위상차 산출기; 및 상기 제 2 위상 차이를 변조하여 상기 제 2 신호를 생성하는 제 2 변조기;를 포함하여 구성된다.
단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법에 따르면, 카메라 시스템과 비디오 레코딩 시스템 사이의 단일 선로를 이용하여 카메라 시스템의 클럭 신호와 비디오 레코딩 시스템의 클럭 신호의 동기화가 가능하다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템, 제 1 카메라 시스템 및 비디오 레코딩 시스템의 구성도.
도 2는 제 1 카메라 시스템의 입출력 신호의 타이밍 설명도.
도 3a 내지 도 3d는 각각 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템, 제 1 카메라 시스템, 제 2 카메라 시스템 및 비디오 레코딩 시스템의 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 개시의 실시예들에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템 및 그 영상 시스템에서의 신호 처리 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 개시의 하기의 실시예들은 본 개시를 구체화하기 위한 것일 뿐 본 개시의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 개시의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 개시가 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 개시의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1a 내지 도 1c는 각각 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000), 제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)의 구성도를 나타낸다.
도 1a 내지 도 1c에 의해, 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)에 대해 하기에 설명하기로 한다.
제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)은, 제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)을 포함하여 구성된다.
제 1 카메라 시스템(1100)은 제 1 영상 신호를 획득하기 위한 시스템이고, 비디오 레코딩 시스템(1300)은 제 1 영상 신호를 처리하고 저장하기 위한 시스템이다.
구체적으로, 제 1 카메라 시스템(1100)은, 제 1 이미지 센서(1110), 제 1 영상 처리기(1120), 제 1 가변 클럭 생성기(1130), 제 1 직렬 변환기(1140), 제 1 복조기(1150) 및 제 1 가변 클럭 제어기(1160)를 포함하여 구성된다.
제 1 이미지 센서(1110)는 다양한 종류의 이미지 센서를 포함하여 구성될 수 있고, 제 1 가변 클럭 생성기(1130)는 오실레이터를 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 제 1 영상 처리기(1120), 제 1 가변 클럭 생성기(1130), 제 1 직렬 변환기(1140), 제 1 복조기(1150) 및 제 1 가변 클럭 제어기(1160)는, 회로, 프로세서 또는 회로 및 프로세서의 조합 중 적어도 일부를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 이미지 센서(1110)는, 영상을 촬상하여 제 1 센서 신호를 출력한다.
제 1 영상 처리기(1120)는, 이미지 시그널 프로세서(Image Signal Processor, ISP)에 의해 구현될 수 있고, 제 1 센서 신호를 처리하여 제 1 영상 신호를 출력한다. 즉, 이미지 시그널 프로세서인 제 1 영상 처리기(1120)는, 신호 처리에 의해 제 1 센서 신호의 영상의 질을 향상시키기 위한, 잡음 감소, 자동 노출(Auto Exposure), 자동 포커스(Auto Focus), 자동 화이트 밸런스(Auto White Balance) 등의 처리를 고속으로 실시 가능하다.
제 1 가변 클럭 생성기(1130)는, 제 1 카메라 시스템(1100)에서 사용될 클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성한다. 구체적으로 제 1 가변 클럭은, 제 1 이미지 센서(1110)와 제 1 영상 처리기(1120)에서 신호 처리 시 이용될 수 있다.
제 1 직렬 변환기(1140)는, 제 1 영상 처리기(1120)에 의해 처리된 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 역할을 한다. 아울러, 제 1 복조기(1150)는, 변조된 신호인 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력한다.
제 1 가변 클럭 제어기(1160)는, 제 1 복조 신호를 입력받아, 제 1 가변 클럭의 위상을 제어한다. 제 1 복조 신호를 기준으로 PID 제어 또는 유사한 방법으로 데이터 값을 전압값으로 변경하고, 해당 전압값을 제 1 가변 클럭 생성기(1130)에 전달하여 제 1 가변 클럭의 위상을 조절한다. 즉, 제 1 복조 신호는 제 1 가변 클럭과 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이에 대응하는 신호로, 제 1 위상 차이를 반영하여 제 1 가변 클럭과 기준 클럭이 동기화될 수 있도록, 제 1 가변 클럭 제어기(1160)는 제 1 가변 클럭의 위상을 조절한다.
즉, 제 1 카메라 시스템(1100)은, 직렬 신호로 변환한 제 1 영상 신호를 출력하고, 제 1 신호를 입력받는다. 다만, 제 1 카메라 시스템(1100)은, 하나의 제 1 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 출력하고 제 1 신호를 입력받는다. 아울러, 제 1 카메라 시스템(1100)은, 제 1 이미지 센서(1110) 또는 제 1 영상 처리기(1120)의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 제 1 선로를 통해 더 입력받는다. 블랭크 구간 동안, 제 1 신호; 및 적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 시분할에 의해 제 1 카메라 시스템(1100)으로 입력될 수 있다.
적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에서 출력할 제 1 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
참고로, 수평 동기화 신호는 수평 주사선이 시작되었음을 알리는 펄스 신호로써 수평 주사 신호의 동기를 맞추기 위해 사용되고, 수직 동기화 신호는 비디오필드의 시작을 알리기 위한 펄스 신호이다.
제 1 이미지 센서(1110) 또는 제 1 영상 처리기(1120)는, 적어도 하나의 동기화 신호에 따라, 동기화된 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 신호를 출력할 수 있다. 아울러, 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호의 예로는, 색온도 신호, 명암 신호를 들 수 있다.
도 2는 제 1 카메라 시스템(1100)의 입출력 신호의 타이밍 설명도이다.
참고로 도 2는 1080P 영상으로 예시되었다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에 의해 처리된 제 1 영상 신호는, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있는 영상 구간과 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간을 구비한다. 블랭크 구간에 제 1 신호 및 적어도 하나의 제 1 제어 신호가 제 1 카메라 시스템(1100)으로 입력되고, 영상 구간에 제 1 영상 신호가 제 1 카메라 시스템(1100)으로부터 출력된다.
하기에 비디오 레코딩 시스템(1300)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
비디오 레코딩 시스템(1300)은, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고, 제 1 신호를 출력한다. 제 1 영상 신호의 입력 및 제 1 신호의 출력은, 제 1 선로를 통해 실시된다.
구체적으로, 비디오 레코딩 시스템(1300)은, 제 1 위상 차이 생성부(1310), 기준 클럭 생성기(1330) 및 메인 제어기(1340)를 포함한다.
아울러, 제 1 위상 차이 생성부(1310)는 제 1 위상 차이를 출력한다. 구체적으로, 제 1 위상 차이 생성부(1310)는, 제 1 병렬 변환 및 복원기(1311), 제 1 위상차 산출기(1312) 및 제 1 변조기(1313)를 포함하여 구성된다.
제 1 병렬 변환 및 복원기(1311), 제 1 위상차 산출기(1312), 제 1 변조기(1313), 기준 클럭 생성기(1330) 및 메인 제어기(1340)는, 회로, 프로세서 또는 회로 및 프로세서의 조합 중 적어도 일부를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 병렬 변환 및 복원기(1311)는, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 제 1 영상 신호를 처리하여 제 1 가변 클럭을 복원한다.
제 1 위상차 산출기(1312)는, 제 1 병렬 변환 및 복원기(1311)에 의해 복원된 제 1 가변 클럭과 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이를 산출한다. 제 1 변조기(1313)는, 제 1 위상 차이를 변조한 제 1 신호를 생성한다.
아울러, 기준 클럭 생성기(1330)는, 비디오 레코딩 시스템(1300)에서 사용될 클럭 신호인 기준 클럭을 생성한다. 기준 클럭은 도 1에 나타내지 않은, 신호 처리기 등의 블록의 클럭 신호로서 사용된다. 메인 제어기(1340)는, CPU(Central Processing Unit)와 같은 프로세서를 이용할 수 있으며, 제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로, 메인 제어기(1340)는, 제 1 이미지 센서(1110) 또는 제 1 영상 처리기(1120)의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하고, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출한다. 이 블랭크 구간 정보를 이용하여, 비디오 레코딩 시스템(1300)과 제 1 카메라 시스템(1100) 사이의 제 1 신호 및 적어도 하나의 제 1 제어 신호의 전송이 실시되게 된다.
적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(1120)에서 출력할 제 1 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)은, 초기 전원 인가 시에 서로의 클럭인 제 1 가변 클럭과 기준 클럭이 비동기 상태이다. 제 1 카메라 시스템(1100)은 제 1 이미지 센서(1110)에서 받은 데이터인 제 1 센서 신호를 제 1 영상 처리기(1120)로 전달하여 이미지를 가공한다. 가공된 이미지인 제 1 영상 신호는 제 1 직렬 변환기(1140)에서 제 1 가변 클럭 생성기(1130)의 클럭인 제 1 가변 클럭을 기준으로 비디오 레코딩 시스템(1300)에 전달된다.
비디오 레코딩 시스템(1300)은 제 1 카메라 시스템(1100)에서 받은 데이터인 제 1 영상 신호를 입력받아, 제 1 병렬 변환 및 복원기(1311)를 통하여 제 1 카메라 시스템(1100)의 클럭인 제 1 가변 클럭을 복원한다. 복원된 제 1 가변 클럭과 비디오 레코딩 시스템(1300)의 기준 클럭을 제 1 위상차 산출기(1312)를 통하여, 두 개의 클럭 사이의 위상차인 제 1 위상 차이를 계산한다. 계산된 위상 차이 값을 제 1 변조기(1313)를 통하여 특정 주파수대로 변조하여 제 1 카메라 시스템(1100)으로 전달한다. 특정 주파수대로 변조하는 이유는 위상 차이 값인 제 1 위상 차이를 제 1 카메라 시스템(1100)으로 보내면서 영상 데이터의 깨짐을 방지하기 위해서이다.
제 1 카메라 시스템(1100)에서 제 1 복조기(1150)에서 비디오 레코딩 시스템(1300)에서 변조된 제 1 위상 차이를 복조하여 현재의 제 1 위상 차이를 알아낸다. 제 1 가변 클럭 제어기(1160)에서는 제 1 위상 차이를 기준으로 PID 제어 또는 유사한 방법으로 데이터 값을 전압값으로 변경한다. 전압값을 제 1 가변 클럭 생성기(1130)에 전달하여 제 1 카메라 시스템(1100)의 동작 클럭인 가변 클럭의 위상을 조절한다.
상술한 방법을 반복하면 점점 비디오 레코딩 시스템(1300)의 기준 클럭과 제 1 카메라 시스템(1100)의 제 1 가변 클럭 사이의 위상 차이가 줄어들면서 클럭이 동기화가 이루어지게 된다.
도 3a 내지 도 3d는 각각 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000), 제 1 카메라 시스템(2100), 제 2 카메라 시스템(2200) 및 비디오 레코딩 시스템(2300)의 구성도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d에 의해 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)에 대해 하기에 설명하기로 한다.
제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)은, 제 1 카메라 시스템(2100), 제 2 카메라 시스템(2200) 및 비디오 레코딩 시스템(2300)을 포함하여 구성된다.
제 2 실시예에 따른 제 1 카메라 시스템(2100) 및 비디오 레코딩 시스템(2300)의 각 구성 중, 제 1 실시예에 따른 제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)의 구성과 동일한 명칭의 구성은, 별도의 설명이 없더라도 제 1 실시예에 따른 제 1 카메라 시스템(1100) 및 비디오 레코딩 시스템(1300)의 구성과 동일한 특징을 포함하고 있으므로, 해당 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제 1 카메라 시스템(1100)과 동일하게 제 1 카메라 시스템(2100)은, 제 1 이미지 센서(2110), 제 1 영상 처리기(2120), 제 1 가변 클럭 생성기(2130), 제 1 직렬 변환기(2140), 제 1 복조기(2150) 및 제 1 가변 클럭 제어기(2160)를 포함하여 구성된다.
제 1 카메라 시스템(2100)과 제 2 카메라 시스템(2200)은 실질적으로는 동일 시스템으로 구현될 수 있다.
제 2 카메라 시스템(2200)은 제 2 영상 신호를 획득하기 위한 시스템이고, 비디오 레코딩 시스템(2300)은 제 1 영상 신호 및 제 2 영상 신호를 저장하고 처리하기 위한 시스템이다.
구체적으로, 제 2 카메라 시스템(2200)은, 제 2 이미지 센서(2210), 제 2 영상 처리기(2220), 제 2 가변 클럭 생성기(2230), 제 2 직렬 변환기(2240), 제 2 복조기(2250) 및 제 2 가변 클럭 제어기(2260)를 포함하여 구성된다.
제 2 이미지 센서(2210)는 다양한 종류의 이미지 센서를 포함하여 구성될 수 있고, 제 2 가변 클럭 생성기(2230)는 오실레이터를 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 제 2 영상 처리기(2220), 제 2 가변 클럭 생성기(2230), 제 2 직렬 변환기(2240), 제 2 복조기(2250) 및 제 2 가변 클럭 제어기(2260)는, 회로, 프로세서 또는 회로 및 프로세서의 조합 중 적어도 일부를 포함하여 구성될 수 있다.
제 2 이미지 센서(2210)는, 영상을 촬상하여 제 2 센서 신호를 출력한다.
제 2 영상 처리기(2220)는, 이미지 시그널 프로세서에 의해 구현될 수 있고, 제 2 센서 신호를 처리하여 제 2 영상 신호를 출력한다.
즉, 이미지 시그널 프로세서인 제 2 영상 처리기(2220)는, 신호 처리에 의해 제 2 센서 신호의 영상의 질을 향상시키기 위해, 잡음 감소, 자동 노출, 자동 포커스, 자동 화이트 밸런스 등의 처리를 고속으로 실시 가능하다.
제 2 가변 클럭 생성기(2230)는, 제 2 카메라 시스템(2200)에서 사용될 클럭 신호인 제 2 가변 클럭을 생성한다. 구체적으로 제 2 가변 클럭은, 제 2 이미지 센서(2210)와 제 2 영상 처리기(2220)에서 신호 처리 시 이용될 수 있다.
제 2 직렬 변환기(2240)는, 제 2 영상 처리기(2220)에 의해 처리된 제 2 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 역할을 한다. 아울러, 제 2 복조기(2250)는, 변조된 신호인 제 2 신호를 입력받아 복조화하여 제 2 복조 신호를 출력한다.
제 2 가변 클럭 제어기(2260)는, 제 2 복조 신호를 입력받아, 제 2 가변 클럭의 위상을 제어한다. 제 2 복조 신호를 기준으로 PID 제어 또는 유사한 방법으로 데이터 값을 전압값으로 변경하고, 해당 전압값을 제 2 가변 클럭 생성기(2230)에 전달하여 제 2 가변 클럭의 위상을 조절한다. 즉, 제 2 복조 신호는 제 2 가변 클럭과 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이에 대응하는 신호로, 제 2 위상 차이를 반영하여 제 2 가변 클럭과 기준 클럭이 동기화될 수 있도록, 제 2 가변 클럭 제어기(2260)는 제 2 가변 클럭의 위상을 조절한다.
즉, 제 2 카메라 시스템(2200)은, 제 2 센서 신호를 직렬 신호로 변환한 제 2 영상 신호를 출력하고, 제 2 신호를 입력받는다. 다만, 제 2 카메라 시스템(2200)은, 하나의 제 2 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 출력하고 제 2 신호를 입력받는다.
구체적으로, 제 2 카메라 시스템(2200)은, 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에 의해 처리된 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 제 2 신호를 입력받는다.
아울러, 제 2 카메라 시스템(2200)은, 제 2 이미지 센서(2210) 또는 제 2 영상 처리기(2220)의 제어를 위한 적어도 하나의 제 2 제어 신호를 제 2 선로를 통해 더 입력받는다. 블랭크 구간 동안, 제 2 신호; 및 적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 시분할에 의해 제 2 카메라 시스템(2200)으로 입력될 수 있다.
적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 제 2 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 제 2 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 2 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
제 2 이미지 센서(2210) 또는 제 2 영상 처리기(2220)는, 적어도 하나의 동기화 신호에 따라, 동기화된 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 신호를 출력할 수 있다. 아울러, 적어도 하나의 제 2 영상 조정 신호의 예로는, 색온도 신호, 명암 신호를 들 수 있다.
제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에 의해 처리된 제 2 영상 신호는, 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있는 영상 구간과 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간을 구비한다. 참고로, 제 1 카메라 시스템(2100)에 대한 영상 구간 및 블랭크 구간과 제 2 카메라 시스템(2200)에 대한 영상 구간 및 블랭크 구간은 각각, 서로 동일하다. 블랭크 구간에 제 2 신호 및 적어도 하나의 제 2 제어 신호가 제 2 카메라 시스템(2200)으로 입력되고, 영상 구간에 제 2 영상 신호가 제 2 카메라 시스템(2200)으로부터 출력된다.
하기에 제 2 실시예에 따른 비디오 레코딩 시스템(2300)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
비디오 레코딩 시스템(2300)은, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고 제 1 신호를 출력할 뿐만 아니라, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고 제 2 신호를 출력한다. 제 1 영상 신호의 입력 및 제 1 신호의 출력은 제 1 선로를 통해 실시되고, 제 2 영상 신호의 입력 및 제 2 신호의 출력은 제 2 선로를 통해 실시된다.
구체적으로, 비디오 레코딩 시스템(2300)은, 제 1 위상 차이 생성부(2310), 제 2 위상 차이 생성부(2320), 기준 클럭 생성기(2330) 및 메인 제어기(2340)를 포함한다.
아울러, 제 1 위상 차이 생성부(2310)는, 제 1 위상 차이를 출력하며, 제 1 병렬 변환 및 복원기(2311), 제 1 위상차 산출기(1312) 및 제 1 변조기(1313)를 포함하여 구성된다. 제 2 위상 차이 생성부(2320)는, 제 2 위상 차이를 출력하며, 제 2 병렬 변환 및 복원기(2321), 제 2 위상차 산출기(2322) 및 제 2 변조기(2323)를 포함하여 구성된다.
제 1 병렬 변환 및 복원기(2311), 제 1 위상차 산출기(2312), 제 1 변조기(2313), 제 2 병렬 변환 및 복원기(2321), 제 2 위상차 산출기(2322), 제 2 변조기(2323), 기준 클럭 생성기(2330) 및 메인 제어기(2340)는, 회로, 프로세서 또는 회로 및 프로세서의 조합 중 적어도 일부를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 병렬 변환 및 복원기(2311), 제 1 위상차 산출기(2312), 제 1 변조기(2313) 및 기준 클럭 생성기(2330)에 대해서는, 제 1 실시예에서 설명한 바와 같다.
제 2 병렬 변환 및 복원기(2321)는, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 제 2 영상 신호를 처리하여 제 2 가변 클럭을 복원한다.
제 2 위상차 산출기(2322)는, 제 2 병렬 변환 및 복원기(2321)에 의해 복원된 제 2 가변 클럭과 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이를 산출한다. 제 2 변조기(2323)는, 제 2 위상 차이를 변조한 제 2 신호를 생성한다.
메인 제어기(2340)는, CPU와 같은 프로세서를 이용할 수 있으며, 제 1 카메라 시스템(2100), 제 2 카메라 시스템(2200) 및 비디오 레코딩 시스템(2300)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로, 메인 제어기(2340)는, 제 1 이미지 센서(2110) 또는 제 1 영상 처리기(2120)의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하고, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(2120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출한다. 아울러, 메인 제어기(2340)는, 제 2 이미지 센서(2210) 또는 제 2 영상 처리기(2220)의 제어를 위한 적어도 하나의 제 2 제어 신호를 생성하고, 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출한다.
참고로, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(2120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보 및 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보는 동일한 정보이다. 이 블랭크 구간 정보를 이용하여, 비디오 레코딩 시스템(2300)과 제 1 카메라 시스템(2100) 사이의 제 1 신호 및 적어도 하나의 제 1 제어 신호의 전송이 실시되고, 비디오 레코딩 시스템(2300)과 제 2 카메라 시스템(2200) 사이의 제 2 신호 및 적어도 하나의 제 2 제어 신호의 전송이 실시되게 된다.
적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 제 1 이미지 센서(2110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(2120)에서 출력할 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 1 이미지 센서(2110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리기(2120)에서 출력할 제 1 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 제 2 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리기(2220)에서 출력할 제 2 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 2 영상 조정 신호;중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
참고로, 적어도 하나의 제 1 제어 신호에 포함되는 적어도 하나의 동기화 신호와 적어도 하나의 제 2 제어 신호에 포함되는 적어도 하나의 동기화 신호는, 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)이 서로 동일한 타이밍에서 동기화를 실시할 수 있도록 한다.
제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)에서는, 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)은 비디오 레코딩 시스템(2300)의 기준 클럭과의 위상 차이값을 받게 되고, 초기에는 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)이 서로 비동기 상태이지만 위상 차이 값이 점점 줄어들면서 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)과 비디오 레코딩 시스템(2300)이 동기화를 이루게 된다.
또한, 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)에서는, 제 1 카메라 시스템(2100), 제 2 카메라 시스템(2200) 및 비디오 레코딩 시스템(2300)의 클럭을 동기화하는 것뿐만 아니라 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 수평 동기화 및 수직 동기화도 가능하다. 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 수평 및 수직 동기화와 클럭 동기화가 모두 이루어지면 us 단위의 오차 없이 영상 시스템(2000)이 완벽한 동기화가 될 수 있다.
종래에는 수평 및 수직 동기화를 위해서는 영상 신호 이외에 추가적인 신호선이 별도로 필요하였다. 하지만, 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)에서는 주기적으로 제 1 위상 차이와 제 2 위상 차이를 전달하는 과정에 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호를 전달할 수 있다. 즉, 단일 선로인 제 1 선로에 대해 적어도 하나의 동기화 신호와 제 1 위상 차이를 전달하고, 단일 선로인 제 2 선로에 대해 적어도 하나의 동기화 신호와 제 2 위상 차이를 동시에 전달할 수 있다.
아울러, 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호, 제 1 위상 차이 뿐만 아니라 다양한 제 1 영상 조정 신호가 제 1 카메라 시스템(2100)으로 전달될 수 있다. 또한, 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호, 제 2 위상 차이 뿐만 아니라 다양한 제 2 영상 조정 신호가 제 2 카메라 시스템(2200)으로 전달될 수 있다.
비디오 레코딩 시스템(2300)은, 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 영상을 비교하여 색온도, 명암과 같은 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 영상 조정을 위한 제 1 영상 조정 신호 및 제 2 영상 조정 신호도, 제 1 선로 및 제 2 선로를 통해, 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)으로 각각 전달할 수 있다.
참고로, 제 1 영상 조정 신호 및 제 2 영상 조정 신호는, 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 기능에 영향을 미칠 수 있는 모든 데이터를 포함한다.
기존의 신호를 전달하기 위한 변조는 영상 신호 전 구간에 걸쳐 지속적으로 전달하여 영상 신호 품질을 떨어뜨린다. 하지만, 제 2 실시예에 따른 영상 시스템(2000)에서는, 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호를 전달하기 위하여 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호 구간을 알기 때문에 블랭크 구간 또한 계산을 통해 알 수 있다. 블랭크 구간에 변조 신호들을 전달함으로써 영상 신호 품질 저하를 줄여 영상 신호 품질 향상에 도움이 된다. 참고로, 영상 구간은 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)에 영상이 담기는 부분에 해당한다
즉, 비디오 레코딩 시스템(2300)이 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)의 영상의 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호의 위치를 파악하고 영상 구간을 피하여 제 1 카메라 시스템(2100) 및 제 2 카메라 시스템(2200)을 제어 가능한 데이터인 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호를 전송한다.
아울러, 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)을 N개의 카메라 시스템과 비디오 레코딩 시스템(2300)으로 확장하여, 3개 이상의 카메라 시스템에 대해서도 동기화 등을 구현할 있음은 물론이다.
제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)의 신호 처리 방법에 대해 설명하기로 한다. 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)의 신호 처리 방법은, 상술한 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)을 이용하므로 별도의 설명이 없더라도 제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)의 모든 특징을 포함하고 있음은 물론이다.
제 1 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000)의 신호 처리 방법은, 제 1 영상 신호를 획득하는 제 1 영상 신호 획득 단계; 및 제 1 영상 신호를 저장하고 처리하는 비디오 레코딩 단계;를 포함하여 구성된다.
제 1 영상 신호 획득 단계에서는, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 출력한다.
구체적으로 제 1 영상 신호 획득 단계는, 제 1 이미지 센서(1110)에 의해 영상을 촬상하여 제 1 센서 신호를 출력하는 제 1 센서 신호 출력 단계; 제 1 센서 신호를 처리하여 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리 단계; 제 1 영상 신호 획득 단계에서 사용될 클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성 단계; 제 1 영상 처리 단계에 의해 처리된 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환 단계; 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조 단계; 및 제 1 복조 신호를 입력받아, 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어 단계;를 포함한다.
제 1 영상 신호 획득 단계에서는, 하나의 제 1 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 출력하고 제 1 신호를 입력받는다. 구체적으로, 제 1 영상 신호 획득 단계에서는, 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단계에 의해 처리된 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 제 1 신호를 입력받다.
아울러, 제 1 영상 신호 획득 단계에서는, 제 1 이미지 센서(1110) 또는 제 1 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 제 1 선로를 통해 더 입력는다. 블랭크 구간 동안, 제 1 신호; 및 적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 시분할에 의해 입력된다.
적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 1 이미지 센서(1110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 제 1 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
비디오 레코딩 단계에서, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고, 제 1 신호를 출력한다. 구체적으로, 비디오 레코딩 단계는, 제 1 위상 차이 생성 단계, 기준 클럭 생성 단계 및 메인 제어 단계;를 포함한다.
아울러, 제 1 위상 차이 생성 단계는, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 제 1 영상 신호를 처리하여 제 1 가변 클럭을 복원하는 제 1 병렬 변환 및 복원 단계; 제 1 병렬 변환 및 복원 단계에 의해 복원된 제 1 가변 클럭과 비디오 레코딩 단계에서 사용되는 클럭 신호인 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이를 산출하는 제 1 위상차 산출 단계; 및 제 1 위상 차이를 변조하여 제 1 신호를 생성하는 제 1 변조 단계;를 포함한다.
기준 클럭 생성 단계에서는, 비디오 레코딩 단계에서 사용될 클럭 신호인 기준 클럭을 생성한다. 메인 제어 단계는, 제 1 이미지 센서(1110) 또는 제 1 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하는 단계; 및 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 제 1 영상 신호가 출력되지 않는 블랭크 구간 정보를 산출하는 단계;를 포함한다.
제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)의 신호 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.
제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)의 신호 처리 방법은, 상술한 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)을 이용하므로 별도의 설명이 없더라도 제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)의 모든 특징을 포함하고 있음은 물론이다. 아울러, 제 2 실시예에 따른 제 1 영상 신호 획득 단계 및 비디오 레코딩 단계에 포함된 각 단계 중, 제 1 실시예에 따른 제 1 영상 신호 획득 단계 및 비디오 레코딩 단계에 포함된 각 단계와 동일한 명칭의 단계는, 별도의 설명이 없더라도 제 1 실시예에 따른 제 1 영상 신호 획득 단계 및 비디오 레코딩 단계에 포함된 각 단계와 동일한 특징을 포함하고 있으므로, 해당 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제 2 실시예에 따른 단일 선로를 이용한 영상 시스템(2000)의 신호 처리 방법은, 제 1 영상 신호를 획득하는 제 1 영상 신호 획득 단계; 제 2 영상 신호를 획득하는 제 2 영상 신호 획득 단계; 및 제 1 영상 신호를 저장하고 처리하는 비디오 레코딩 단계;를 포함하여 구성된다.
제 1 영상 신호 획득 단계는, 제 1 이미지 센서(2110)에 의해 영상을 촬상하여 제 1 센서 신호를 출력하는 제 1 센서 신호 출력 단계; 제 1 센서 신호를 처리하여 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리 단계; 제 1 영상 신호 획득 단계에서 사용될 클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성 단계; 제 1 영상 처리 단계에 의해 처리된 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환 단계; 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조 단계; 및 제 1 복조 신호를 입력받아, 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어 단계;를 포함한다.
제 2 영상 신호 획득 단계에서는, 제 2 센서 신호를 직렬 신호로 변환한 제 2 영상 신호를 출력한다.
구체적으로 제 2 영상 신호 획득 단계는, 제 2 이미지 센서(2210)에 의해 영상을 촬상하여 제 2 센서 신호를 출력하는 제 2 센서 신호 출력 단계; 제 2 센서 신호를 처리하여 제 1 영상 신호를 출력하는 제 2 영상 처리 단계; 제 2 영상 신호 획득 단계에서 사용될 클럭 신호인 제 2 가변 클럭을 생성하는 제 2 가변 클럭 생성 단계; 제 2 영상 처리 단계에 의해 처리된 제 2 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 2 직렬 변환 단계; 제 2 신호를 입력받아 복조화하여 제 2 복조 신호를 출력하는 제 2 복조 단계; 및 제 2 복조 신호를 입력받아, 제 2 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 2 가변 클럭 제어 단계;를 포함한다.
제 2 영상 신호 획득 단계에서는, 하나의 제 2 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 출력하고 제 2 신호를 입력받는다. 구체적으로, 제 2 영상 신호 획득 단계에서는, 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에 의해 처리된 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 제 2 신호를 입력받다.
아울러, 제 2 영상 신호 획득 단계에서는, 제 2 이미지 센서(2210) 또는 제 2 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 2 제어 신호를 제 2 선로를 통해 더 입력는다. 블랭크 구간 동안, 제 2 신호; 및 적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 시분할에 의해 입력된다.
적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에서 출력할 제 2 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에서 출력할 제 2 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 2 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
비디오 레코딩 단계에서는, 직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고 제 1 신호를 출력할 뿐만 아니라, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고 제 2 신호를 출력한다. 제 1 영상 신호의 입력 및 제 1 신호의 출력은 제 1 선로를 통해 실시되고, 제 2 영상 신호의 입력 및 제 2 신호의 출력은 제 2 선로를 통해 실시된다.
구체적으로, 비디오 레코딩 단계는, 제 1 위상 차이 생성 단계, 제 2 위상 차이 생성 단계, 기준 클럭 생성 단계 및 메인 제어 단계;를 포함한다.
제 1 위상 차이 생성 단계에 대해서는, 제 1 실시예에 따른 제 1 위상 차이 생성 단계에서 설명한 바와 같다. 아울러, 제 2 위상 차이 생성 단계는, 직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 제 2 영상 신호를 처리하여 제 2 가변 클럭을 복원하는 제 2 병렬 변환 및 복원 단계; 제 2 병렬 변환 및 복원 단계에 의해 복원된 제 2 가변 클럭과 비디오 레코딩 단계에서 사용되는 클럭 신호인 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이를 산출하는 제 2 위상차 산출 단계; 및 제 2 위상 차이를 변조하여 제 2 신호를 생성하는 제 2 변조 단계;를 포함한다.
기준 클럭 생성 단계에서는, 비디오 레코딩 단계에서 사용될 클럭 신호인 기준 클럭을 생성한다. 메인 제어 단계는, 제 1 이미지 센서(2110) 또는 제 1 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하는 단계; 제 2 이미지 센서(2210) 또는 제 2 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 2 제어 신호를 생성하는 단계; 및 제 1 센서 신호, 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 제 1 영상 신호, 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에서 출력할 제 2 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출하는 단계;를 포함한다.
적어도 하나의 제 1 제어 신호는, 제 1 이미지 센서(2110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단에서 출력할 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 1 이미지 센서(2110)에서 출력할 제 1 센서 신호 또는 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 제 1 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 1 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 제어 신호는, 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에서 출력할 제 2 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호; 및 제 2 이미지 센서(2210)에서 출력할 제 2 센서 신호 또는 제 2 영상 처리 단계에서 출력할 제 2 영상 신호의 영상 조정을 위한 적어도 하나의 제 2 영상 조정 신호;를 포함할 수 있다.
참고로, 적어도 하나의 제 1 제어 신호에 포함되는 적어도 하나의 동기화 신호와 적어도 하나의 제 2 제어 신호에 포함되는 적어도 하나의 동기화 신호는, 제 1 영상 신호 획득 단계 및 제 2 영상 신호 획득 단계에서 서로 동일한 타이밍에서 동기화를 실시할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 단일 선로를 이용한 영상 시스템(1000, 2000) 및 그 영상 시스템(1000, 2000)에서의 신호 처리 방법에 따르면, 카메라 시스템(1100. 2100, 2200)과 비디오 레코딩 시스템(1300, 2300) 사이의 단일 선로를 이용하여 카메라 시스템(1100, 2100, 2200)의 클럭 신호와 비디오 레코딩 시스템(1300, 2300)의 클럭 신호의 동기화가 가능함을 알 수 있다.

Claims (20)

  1. 영상 시스템에 있어서,
    직렬 신호로 변환한 제 1 영상 신호를 출력하고, 제 1 신호를 입력받는, 제 1 카메라 시스템;을 포함하되,
    상기 제 1 카메라 시스템은,
    제 1 이미지 센서에서 출력된 제 1 센서 신호를 처리하여 상기 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리기;
    클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성기;
    상기 제 1 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환기;
    상기 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조기; 및
    상기 제 1 복조 신호를 입력받아, 상기 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어기;를 포함하는, 영상 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 카메라 시스템은,
    하나의 제 1 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 출력하고 상기 제 1 신호를 입력받는, 영상 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 카메라 시스템은,
    상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 상기 제 1 신호를 입력받는, 영상 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 1 카메라 시스템은,
    상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리기의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 더 입력받는, 영상 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 블랭크 구간 동안, 상기 제 1 신호; 및 상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는,
    시분할에 의해 상기 제 1 카메라 시스템으로 입력되는, 영상 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는,
    상기 제 1 이미지 센서에서 출력할 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호를 포함하는, 영상 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상 시스템은,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고, 상기 제 1 신호를 출력하는 비디오 레코딩 시스템;을 더 포함하되,
    상기 비디오 레코딩 시스템은,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 처리하여 상기 제 1 가변 클럭을 복원하는 제 1 병렬 변환 및 복원기;
    상기 제 1 병렬 변환 및 복원기에 의해 복원된 상기 제 1 가변 클럭과 클럭 신호인 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이를 산출하는 제 1 위상차 산출기; 및
    상기 제 1 위상 차이를 변조하여 상기 제 1 신호를 생성하는 제 1 변조기;를 포함하는, 영상 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비디오 레코딩 시스템은,
    상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리기의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하고, 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리기에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출하는, 메인 제어기;를 더 포함하는, 영상 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영상 시스템은,
    직렬 신호로 변환한 제 2 영상 신호를 출력하고, 제 2 신호를 입력받는, 제 2 카메라 시스템;을 더 포함하되,
    상기 제 2 카메라 시스템은,
    제 2 이미지 센서에서 출력된 제 2 센서 신호를 처리하여 상기 제 2 영상 신호를 출력하는 제 2 영상 처리기;
    클럭 신호인 제 2 가변 클럭을 생성하는 제 2 가변 클럭 생성기;
    상기 제 2 영상 처리기에 의해 처리된 상기 제 2 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 2 직렬 변환기;
    상기 제 2 신호를 입력받아 복조화하여 제 2 복조 신호를 출력하는 제 2 복조기; 및
    상기 제 2 복조 신호를 입력받아, 상기 제 2 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 2 가변 클럭 제어기;를 포함하는, 영상 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비디오 레코딩 시스템은,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 처리하여 상기 제 2 가변 클럭을 복원하는 제 2 병렬 변환 및 복원기;
    상기 제 2 병렬 변환 및 복원기에 의해 복원된 상기 제 2 가변 클럭과 상기 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이를 산출하는 제 2 위상차 산출기; 및
    상기 제 2 위상 차이를 변조하여 상기 제 2 신호를 생성하는 제 2 변조기;를 포함하는, 영상 시스템.
  11. 영상 시스템에서의 신호 처리 방법에 있어서,
    직렬 신호로 변환된 제 1 영상 신호를 출력하고, 제 1 신호를 입력받는, 제 1 영상 신호 획득 단계;를 포함하되,
    상기 제 1 영상 신호 획득 단계는,
    제 1 이미지 센서에서 출력된 제 1 센서 신호를 처리하여 상기 제 1 영상 신호를 출력하는 제 1 영상 처리 단계;
    클럭 신호인 제 1 가변 클럭을 생성하는 제 1 가변 클럭 생성 단계;
    상기 제 1 영상 처리 단계에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 1 직렬 변환 단계;
    상기 제 1 신호를 입력받아 복조화하여 제 1 복조 신호를 출력하는 제 1 복조 단계; 및
    상기 제 1 복조 신호를 입력받아, 상기 제 1 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 1 가변 클럭 제어 단계;를 포함하는, 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제 1 영상 신호 획득 단계에서는,
    하나의 제 1 선로를 통해, 직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 출력하고 상기 제 1 신호를 입력받는, 신호 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제 1 영상 신호 획득 단계에서는,
    상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리 단계에 의해 처리된 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 동안 상기 제 1 신호를 입력받는, 신호 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 영상 신호 획득 단계에서는,
    상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 상기 제 1 선로를 통해 더 입력받는, 신호 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 블랭크 구간 동안, 상기 제 1 신호; 및 상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는,
    시분할에 의해 입력되는, 신호 처리 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 제어 신호는,
    상기 제 1 이미지 센서에서 출력할 상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 대한 수평 동기화 신호 또는 수직 동기화 신호 중 적어도 하나의 동기화 신호를 포함하는, 신호 처리 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 처리 방법은,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 입력받아 처리하여 저장하고, 상기 제 1 신호를 출력하는 비디오 레코딩 단계;를 더 포함하되,
    상기 비디오 레코딩 단계는,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 1 영상 신호를 처리하여 상기 제 1 가변 클럭을 복원하는 제 1 병렬 변환 및 복원 단계;
    상기 제 1 병렬 변환 및 복원 단계에 의해 복원된 상기 제 1 가변 클럭과 클럭 신호인 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 1 위상 차이를 산출하는 제 1 위상차 산출 단계; 및
    상기 제 1 위상 차이를 변조하여 상기 제 1 신호를 생성하는 제 1 변조 단계;를 포함하는, 신호 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 비디오 레코딩 단계는,
    상기 제 1 이미지 센서 또는 상기 제 1 영상 처리 단계의 제어를 위한 적어도 하나의 제 1 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 센서 신호 또는 상기 제 1 영상 처리 단계에서 출력할 상기 제 1 영상 신호에 영상 정보가 포함되어 있지 않는 블랭크 구간 정보를 산출하는 단계;를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 신호 처리 방법은,
    직렬 신호로 변환된 제 2 영상 신호를 출력하고, 제 2 신호를 입력받는, 제 2 영상 신호 획득 단계;를 더 포함하되,
    상기 제 2 영상 신호 획득 단계는,
    제 2 이미지 센서에서 출력된 제 2 센서 신호를 처리하여 상기 제 1 영상 신호를 출력하는 제 2 영상 처리 단계;
    클럭 신호인 제 2 가변 클럭을 생성하는 제 2 가변 클럭 생성 단계;
    상기 제 2 영상 처리 단계에 의해 처리된 상기 제 2 영상 신호를 직렬 신호로 변환하는 제 2 직렬 변환 단계;
    상기 제 2 신호를 입력받아 복조화하여 제 2 복조 신호를 출력하는 제 2 복조 단계; 및
    상기 제 2 복조 신호를 입력받아, 상기 제 2 가변 클럭의 위상을 제어하는 제 2 가변 클럭 제어 단계;를 포함하는, 신호 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 비디오 레코딩 단계는,
    직렬 신호로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 병렬로 변환하고, 병렬로 변환된 상기 제 2 영상 신호를 처리하여 상기 제 2 가변 클럭을 복원하는 제 2 병렬 변환 및 복원 단계;
    상기 제 2 병렬 변환 및 복원 단계에 의해 복원된 상기 제 2 가변 클럭과 상기 기준 클럭 사이의 위상 차이인 제 2 위상 차이를 산출하는 제 2 위상차 산출 단계; 및
    상기 제 2 위상 차이를 변조하여 상기 제 2 신호를 생성하는 제 2 변조 단계;를 포함하는, 신호 처리 방법.
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