FI109391B - Menetelmä ja laite tiedonsiirtoon - Google Patents

Description

109391

Menetelmä ja laite tiedonsiirtoon Förfarande ooh anordning för överföring av information 5 Esillä oleva keksintö liittyy laitteisiin, joihin on liitetty kamera. Erityisesti muttei välttämättä, keksintö liittyy matkaviestimen näytön ja siihen liitetyn kameramodulin väliseen tiedonsiirtoon.

Tekniikan tausta 10

Digitaalikameroissa ja digitaalivideokameroissa on optisen kuvan muuntaminen sähköiseen muotoon toteutettu kuvasensorilla (image sensor), jollaisena on tyypillisesti käytetty valoherkkää puolijohde-elementtiä (Charge Coupled Device, CCD tai Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS). Mainittu elementti 15 on pienistä ja säännöllisistä valo- ja väriherkistä kuvaelementeistä eli pikseleistä (picture element, pixel) muodostuva levy, jota kutsutaan ilmaisinmatriisiksi. Matriisin erottelutarkkuus vaihtelee sen fyysisen koon ja matriisin hienojakoisuuden perusteella. Tyypillisesti kuvasensori käsittää satojatuhansia pikseleitä, esimerkiksi VGA-resoluutiossa (video graphics array) käytetään 640 x 20 480 = 307 200 pikseliä. Kehittyneen CMOS-tekniikan hyödyntämien kuvasensorien valmistuksessa on mahdollistanut digitaali- ja analogiaelektroniikan integroimisen kuvasensorin kanssa samalle puolijohde- • · ’···’ elementille. Kameramodulin pienentynyt koko ja paino on mahdollistanut sen : " integroimisen yhä pienempiin elektronisiin laitteisiin, kuten esimerkiksi ’; (: 25 kannettavaan tietokoneeseen tai matkaviestimeen.

• ·»

Tunnetun tekniikan mukainen kameramoduli on rakenteeltaan kuviossa 1 esitetyn kaltainen. Ratkaisussa kaikki toiminnalliset lohkot ja kuvankäsittelyyn liittyvät » * il! operaatiot on integroitu kameramoduliin 10. Moduli käsittää yhden tai useamman 30 optisen linssin 12, valoherkän CMOS-sensorielementin 13, ohjausyksikön 14 CMOS-sensorielementin säätämiseksi, ohjelmoitavan analogisen vahvistimen 15 , ’ (Programmable Gain Amplifier, PGA). AD-muuntimella 16 analoginen kuvasignaali muutetaan digitaaliseen muotoon, jonka jälkeen sitä voidaan käsitellä (viite 17) erilaisin kuvankäsittelyyn liittyvin toiminnoin esimerkiksi 109391 2 säätämällä väri- ja/tai valkotasapainoa. Liityntöjen 18 ja 19 kautta kuvasignaali siirretään esimerkiksi tallennettavaksi elektronisen laitteen 11 muistiin 21 tai näytettäväksi laitteen näytöllä 22. Tiedonsiirtoa käyttöliittymän 10, muistin 21 ja näytön 22 välillä vo ohjata esimerkiksi prosessori 20.

5

Edellä kuvatun tyyppinen täysin integroitu ratkaisu soveltuu käytettäväksi sellaisissa laitteissa, joihin on integroitu kameramoduli, ja joissa ei ole riittävästi prosessointitehoa kuvankäsittelyoperaatioille. Koska jokainen kuvankäsittelytoiminto lisää piipinta-alaa kameramodulissa ja sitä kautta 10 kameramodulin ja laitteiston hintaa, fyysistä kokoa ja painoa, on edullista jakaa kuvankäsittelyyn liittyviä toiminnallisia lohkoja elektronisen laitteen ja siihen integroidun kameramodulin kesken.

Tunnetun tekniikan mukainen toimintojen jakaminen kameramodulin ja 15 elektronisen laitteen kesken on esitetty kuviossa 2a, jossa elektronisen laitteen 202 ja siihen integroidun kameramodulin 201 välillä on yksisuuntainen rinnakkaisliityntä 209, 211, joka voi käsittää esimerkiksi 8 bittiä datalle sekä lisäksi yhden bitin jokaiselle seuraavista: kellosignaalille, lähetettävän tietokehyksen synkronoinnille ja kuvan muodostavan pikselirivin synkronoinnille.

20 Kuvatieto muodostetaan kameramodulissa kuvasensorin 204 lukujakson (sensor read-out period) aikana ja siirretään mainittua rinnakkaisliityntää (viitteet 209, k * ·. 211) pitkin elektroniseen laitteeseen, jossa vastaanotetusta kuvatiedosta '···' lasketaan tilastollinen tieto, joka siirretään MC-väylän (Inter Integrated Circuit) : " (viitteet 210, 212) kautta kameramodulin rekisteriin 217, jonka avulla ohjataan ';//* 25 kameramodulissa sijaitsevia toiminnallisia lohkoja, kuten kuvasensorin 204 ’;;;’ ohjainta 207 ja kuvasignaalin vahvistusta 205. AD-muunnettu (viite 208) kuvatieto lähetetään elektroniseen laitteeseen 202, jossa kuvatieto käsitellään, siitä lasketaan tilastollinen tieto ja siirretään kuvaksi (viitteet 213-215) esimerkiksi laitteen näytölle 216 tai talletetaan laitteen muistiin 214. Tilastollisen tiedon • ‘ 30 siirtämiseksi elektronisesta laitteesta kameramoduliin on käytetty erillistä ’· (esimerkiksi IIC tai RS232) väylää (viitteet 210, 212), jota kautta kameramodulissa oleviin rekistereihin on ollut pääsy kuvankäsittely operaatioiden v.: suorittamiseksi. Kuvan muokkaamiseen tarvittava tieto saadaan elektronisessa laitteessa kuvatiedosta lasketusta tilastollisesta tiedosta. Tarpeellista tietoa 3 109391 noudetaan myös MC-väylän kautta kameramodulin rekisteristä 217, ja lopullinen laskenta kuvanmuokkausparametrin arvoksi suoritetaan elektronisen laitteen suorittimella 213. Laskennan tuloksena syntynyt parametri lähetetään kontrolliväylää (210, 212) pitkin kameramodulin rekisteriin 217 esimerkiksi 5 kuvasensorin ohjaimen 207 käytettäväksi tai toiminnallisten lohkojen, kuten ohjelmoitavan vahvistimen (viite 205) ohjaamiseksi. Edellä kuvatun tyyppinen kontrollidataväylä ei kuitenkaan ole kovinkaan nopea, tyypillisesti MC-väylän nopeus on noin 100 kbps. Väylän hitaus tulee esille havaittavana viiveenä kuvan stabiloitumisessa esimerkiksi silloin kun digitaalivideokameralla kuvataan ensin 10 valoisissa kuvausolosuhteissa ja siirrytään pimeämpiin olosuhteisiin tai toimittaessa päinvastoin. Tilastollisen tiedon hyödyntämiseksi kuvankäsittelyssä täytyy kameramodulin ja elektronisen laitteen välillä siirtää suuri määrä tietoa heti sen jälkeen kun kuvatieto on siirretty kameramodulista elektroniseen laitteeseen käsiteltäväksi. Viive aiheutuu kuvion 2b mukaisesti seuraavasti; kun kuvan 1 15 (Image 1) kuvatieto on muodostettu kameramodulissa, se siirretään elektroniseen laitteeseen lopullista kuvankäsittelyä varten, jota varten kuvan 1 tilastollinen tieto SD1 lasketaan vastaanotetusta kuvatiedosta ja tieto SD1 lähetetään llC-väylää pitkin kameramodulin rekisteriin 217. MC-väylän pienen tiedonsiirtonopeuden takia tilastollinen tieto kuvasta 1 saadaan kokonaisuudessaan siirretyksi 20 kameramodulille MC-väylän kautta vasta sitten kun kuvan 2 (Image 2) kuvatietoa ollaan jo siirtämässä laitteelle. Seurauksena on, että kuvan 1 tilastollista tietoa ' voidaan käyttää vasta kuvan 3 käsittelemiseen, eikä kuvan 2 kuten olisi edullista.

' Mainittu viive on sitä korostetummin havaittavissa, mitä nopeammin valoisuuden ·' ” muutos kuvasensorin pinnalla tapahtuu.

25 ;;; Keksinnön yhteenveto

Nyt on keksitty menetelmä ja laite käytettäväksi tiedonsiirrossa elektronisen s · laitteen (host device) ja siihen liitetyn kameramodulin välillä. Keksinnön • 30 mukaisessa menetelmässä käsittelemättömästä kuvatiedosta kerätty tilastollinen • ’; tieto ja mainittu kuvatieto lähetetään kameramodulista elektroniseen laitteeseen lomittain samaa tiedonsiirtoväylää pitkin olennaisesti samanaikaisesti samassa v.: tietokehyksessä siten, että kuvatietoon kuuluvat bitit ja tilastolliseen tietoon kuuluvat bitit on erotettu toisistaan erityisiä synkronointikoodeja käyttäen.

4 109391

Kuvatieto ja tilastollinen tieto on helposti ja nopeasti siirrettävissä elektronisen laitteen käyttöön sarjamuotoisena differentiaalisignaalina erityistä CCP-väylää (Compact Camera Port) pitkin. Vastaanotettu kuvatieto käsitellään elektronisessa laitteessa mainitusta kuvatiedosta kerätyn vastaanotetun tilastollisen tiedon 5 perusteella edullisesti ilman viivettä. Kuvatiedon käsittelyyn tarvittavat välineet voivat olla joko tietokoneohjelmina elektronisen laitteen tai kameramodulin muistissa tai toiminnot toteuttavina elektronisina komponentteina. Tekniikan tason mukaiseen ratkaisuun verrattuna keksinnön mukainen toteutus on viiveettömyytensä ansiosta nopeampi, sen valmistuskustannukset ovat 10 pienemmät, koska siirtolinjoja ja liittimiä on vähemmän. Lisäksi kameramodulin suunnittelu on yksinkertaisemman tiedonsiirtoväylän ansiosta helpompaa ja elektronisen laitteen ohjelmisto voi olla vähemmän aikariippuvainen.

Keksinnön erään ensimmäisen aspektin mukaan on toteutettu menetelmä tiedon 15 siirtoon kameramodulin ja elektronisen laitteen välillä, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa muodostetaan kuvatietoa kameramodulin kuvasensorissa, kerätään tilastollinen tieto mainitusta kuvatiedosta, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi; siirretään mainittu kuvatieto ja mainittu tilastollinen tieto kameramodulista elektroniseen laitteeseen yhteistä tiedonsiirtoväylää pitkin, 20 muodostetaan kuvankäsittelyyn liittyvän ainakin yhden parametrin ainakin yksi arvo mainitun siirretyn tilastollisen tiedon perusteella, käsitellään mainittua ; / kuvatietoa mainitun ainakin yhden parametrin ainakin yhden arvon perusteella, ’;' · ’ muodostetaan kuva mainitusta käsitellystä kuvatiedosta.

25 Keksinnön erään toisen aspektin mukaan on toteutettu elektroninen laite, johon laitteeseen on integroitu kameramoduli, käsittäen välineet kuvatiedon muodostamiseksi, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi välineet tilastollisen tiedon keräämiseksi mainitusta kuvatiedosta, välineet kuvatiedon ja tilastollisen » tiedon siirtämiseksi kameramodulista elektroniseen laitteeseen yhteistä 30 tiedonsiirtoväylää pitkin, välineet ainakin yhden kuvankäsittelyparametrin ainakin yhden arvon muodostamiseksi mainitusta siirretystä tilastollisesta tiedosta, välineet mainitun kuvatiedon käsittelemiseksi mainitun ainakin yhden kuvankäsittelyparametrin ainakin yhden arvon perusteella, välineet kuvan muodostamiseksi käsitellystä kuvatiedosta.

5 109391

Tekniikan tasoa selostettiin viittaamalla kuvioihin 1, 2a ja 2b. Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla kuvioihin 3-5, joissa 5 kuviossa 1 on esitetty tekniikan tason mukainen järjestelmä tiedon siirtämiseksi elektronisen laitteen ja siihen liitetyn kameramodulin välillä.

kuviossa 2a on esitetty tekniikan tason mukainen järjestelmä toimintojen jakamiseksi elektronisen laitteen ja kameramodulin välillä, 10 kuviossa 2b on esitetty kuvion 2a mukaisen järjestelmän signaalien välinen viive, kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä tiedon siirtämiseksi elektronisen laitteen ja siihen liitetyn kameramodulin välillä, 15 kuviossa 4a ja 4b on esitetty vaihtoehtoisia toteutuksia tilastollisen tiedon ja kuvatiedon lomittamiseksi tietokehyksessä, kuviossa 5 on esitetty tiedonsiirtolaitteisto tiedon siirtämiseksi elektronisen 20 laitteen ja kameramodulin välillä.

' ’*· Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä tiedon siirtämiseksi '···* elektronisen laitteen ja kameramodulin välillä. Laite 300 käsittää elektronisen : laitteen 302 ja siihen integroidun kameramodulin 301, jotka kameramoduli ja 25 elektroninen laite, kuten esimerkiksi matkaviestin, on integroitu yhteen ja samaan » · ;; laitteeseen 300. Kameramoduli 301 käsittää linssin 303 optisen kuvan tarkentamiseksi kuvasensorin 304 (Detector array), joka käsittää valo- ja .. väriherkkiä kuvaelementtejä eli pikseleitä järjestettynä pikseliriveiksi ,'··, matriisinomaiseen muotoon kuvasensorin pinnalle, ohjelmoitavan analogisen r*’t 30 vahvistimen 305 kuvasignaalin vahvistamiseksi, AD-muuntimen 309

• » I

' ; analogiasignaalin muuntamiseksi digitaaliseen muotoon, kuvasensorin ohjaimen 308, jonka avulla voidaan säätää esimerkiksi kuvasensorin valotusaikaa, :.v rekisterin 307, johon talletetaan vahvistimen 305 ja ohjaimen 308 tarvitsemia . . kuvankäsittelyparametrejä, tilastollisen tiedon kerääjän 306, lomitusvälineen 320, 6 109391 tiedonsiirtoväylän (viitteet 310, 312) sekä toisen tiedonsiirtoväylän (viitteet 311, 313) tietojen siirtämiseksi rekisteriin 307 kuvatiedon ja tilastollisen tiedon siirtämiseksi kameramodulista elektroniseen laitteeseen.

5 Kuva muodostetaan kameran linssin 303 läpi kuvasensorin ilmaisinmatriisiin, jossa matriisin kukin kuvaelementti eli pikseli muuntaa kyseiseen pikseliin osuvan valon analogiasignaaliksi, jota vahvistetaan vahvistimella 305 ja joka edelleen muunnetaan AD-muuntimella 309 digitaaliseen muotoon olevaksi kuvatiedoksi. Muodostuneesta kuvatiedosta kerätään tilastollinen tieto (viite 305), joka voi 10 käsittää esimerkiksi tietoja kuvan kirkkaudesta. Tässä tilastollinen tieto on kerätty digitaalisesta signaalista, mutta se voidaan kerätä myös analogiasignaalista. Kuvatieto ja tilastollinen tieto lomitetaan samaan tietokehykseen (viite 320), joka lähetetään erityistä CCP-väylää (Compact Camera Port) pitkin, joka on laitteen 300 sisäinen väylä ja se on toteutettu subLVDS piirinä lähettävässä ja 15 vastaanottavassa päässä, elektronisen laitteeseen, esimerkiksi muistiin 315 jatkokäsittelyä varten. CCP-väylässä voidaan käyttää edullisesti yhtä subLVDS lähetin-vastaanotinparia, mutta myös useampaa lähetin-vastaanotinparia voidaan käyttää. Tiedonsiirto kameramodulin ja elektronisen laitteen välillä tapahtuu käyttäen sarjamuotoista synkronoitua differentiaalisignaalia. Vaihtoehtoisesti 20 kuvatieto ja tilastollinen tieto voidaan siirtää olennaisesti samanaikaisesti käyttämällä kahta erillistä väylää, esimerkiksi subLVDS-väylää, siten, että ' "· kuvatieto siirretään mainittua ensimmäistä väylää pitkin ja tilastollinen tieto ' ··' siirretään mainittua toista väylää pitkin. Kameramodulin ja elektronisen laitteen ·' ’ välillä käytettävien tiedonsiirtoväylien lukumäärää ei ole rajoitettu edellä > 1 » 25 mainittuihin yhteen tai kahteen väylään, vaan myös useampiakin väyliä voidaan : käyttää edellä mainittujen tiedonsiirtomuotojen toteuttamiseksi.

Elektronisessa laitteessa vastaanotetusta tietokehyksestä erotetaan kuvatieto ja ,···, tilastollinen tieto. Tilastollisesta tiedosta lasketaan (viitteet 314-316)

< t I

30 kuvankäsittelyyn liittyviä parametrien arvoja, joiden avulla voidaan käsitellä > > ♦ ' ; mainittua kuvatietoa, näytölle muodostettavaa kuvaa tai säädetään » kameramodulin kuvasensorin 304 toimintaa seuraavan kuvan muodostamiseksi. v .! Kuvankäsittelynkö 316 voi käsittää parametrejä, kuten kuvakoon muuttamisen '*·' (Scaling), valkotasapainon säädön (White Balancing) väritasapainon 7 109391 säätämiseksi vallitsevan valaisun mukaan, valotuksen (Exposure Control) ja vahvistuksen (Gain Control) säädön sekä esimerkiksi RGB-YUV kuvaformaatin muunnoksen. On ilmeistä, että kuvankäsittelylohko voi edellä mainittujen parametrien käsittää joko lisäksi, tai vaihtoehtoisesti myös muita kuvankäsittelyyn 5 liittyviä parametrejä. Kuvasensorin ohjainyksiköllä 308 ohjataan kuvasensorin toimintaa esimerkiksi valotusaikaa tai kuvasignaalin vahvistusta muuttamalla. Ohjaussignaali välitetään HC-väylän (viitteet 311, 313) kautta elektroniselta laitteelta 302. Kellosignaali syötetään elektronisen laitteen kellosta 319 kameramoduliin, jossa se muutetaan vaihelukitussilmukkaa (phase-locked loop, 10 PLL), ja jänniteohjattua oskillaattoria (voltage controlled oscillator, VCO) käyttäen (viite 318) CCP-väylässä käytettävälle taajuudelle. Elektronisen laitteen syöttämä kellotaajuus voi olla esimerkiksi 13 MHz, joka muunnetaan kameramodulissa CCP-väylän 104 MHz:iin. Kuvasignaali vastaanotetaan elektronisessa laitteessa SubLVDS-vastaanottimella (Sub-Low Voltage Differential Signalling) ja kuvatieto 15 siirretään joko näytölle 317 tai muistiin 315.

Ainoastaan välttämättömät toiminnot, kuten kuvasensorin ohjaus, AD-muunto, analogiasignaalin vahvistus sekä tilastollisen tiedon keräys ja sen kuvatiedon ja tilastollisen tiedon lomitus samaan tietokehykseen on integroitu kameramoduliin, 20 elektronisen laitteen prosessorin 314 käsitellessä loput toiminnot tietokoneohjelmina. Kameramodulin fyysinen koko saadaan tällä tavoin ’ . toteutettuna pienemmäksi sekä mekaaninen rakenne yksinkertaisemmaksi.

! “ Järjestelmässä käytettävä kellosignaali voidaan vaihtoehtoisesti toteuttaa ;//· 25 syöttämällä kellosignaali elektronisesta laitteesta kameramoduliin käyttämällä * · ;;; subLVDS-väylän lähtöä. Tällöin kameramodulissa ei tarvita erillistä vaihelukitussilmukkaa (phase-locked loop, PLL), eikä jänniteohjattua oskillaattoria ... (voltage controlled oscillator, VCO), joita on tekniikan tasossa käytetty muuttamaan kameramoduliin syötetty taajuus sopivaksi. Lisäksi kyseinen 30 systeemikello soveltuu käytettäväksi samanaikaisesti CCP:n kellona. Erona aikaisemmin esitetylle toteutusmuodolle on se, että kellosignaali on koko ajan päällä. Nykyinen CCP lohko kuitenkin sallii sen, että kellosignaali on jatkuvasti v.: toiminnassa, koska synkronointikoodit määräävät kuva- ja tilastollisen tiedon :: alku- ja loppukohdat.

8 109391 Tässä toteutusmuodossa ns. bypass CCP moodissa, data sekä kirjoitetaan väylälle nousevalla reunalla että luetaan väylältä nousevalla reunalla. Pidemmät viiveet bypass modessa mahdollistavat tämän. CCP kellosignaalia ei syötä kameramoduli vaan vastaanottava pää eli elektroninen laite. Kellosignaali 5 lähetetään elektronisesta laitteesta kameramoduliin esimerkiksi johonkin rekisteriin, josta tietoja haetaan. Signaalin kulkuviiveen takia kellosignaali on ylhäällä elektronisen laitteen puolella aikaisemmin kuin kameramodulissa. Lisää viivettä aiheuttaa se, että datasignaalin täytyy vielä kulkea takaisin kameramodulista elektroniseen laitteeseen ennen kuin se voidaan lukea.

10

Kuviossa 4a ja 4b on esitetty vaihtoehtoisia toteutuksia tilastollisen tiedon ja kuvatiedon lomittamiseksi samassa tietokehyksessä. Tietokehys (viitteet 410, 420) käsittää yhden kuvan kuvatiedon ja tilastollisen tiedon. Kuvatieto voidaan jakaa kuvatietoyksiköihin (402, 405, 406, 407) riveittäin, jolloin VGA-resoluution 15 kuvatieto voidaan muodostaa esimerkiksi siten, että kuvakehys käsittää joko 640:n pystyrivin tai 480:n vaakarivin käsittäviä kuvatietoyksikköjä. On ilmeistä, että keksinnön mukainen toteutus ei ole rajoitettu edellä esitettyihin pikselirivien lukumääriin, eikä käytettäväksi VGA-kuvan siirrossa, vaan myös muita kuvakokoja voidaan käyttää. Tilastotieto voidaan toteuttaan joko yhtenä 20 tilastotietoyksikkönä käsittäen kaikkien tietokehykseen kuuluvien kuvatietoyksiköiden tilastollisen tiedon, kuten kuviossa 4a tai siten, että kukin i tilastotietoyksikkö käsittää aina kunkin kuvatietoyksikön tilastollisen tiedon, kuten kuviossa 4b on esitetty. Seuraavien vaihtoehtoisten toteutusmuotojen havainnollistamiseksi kuvatieto tietokehyksen sisällä on muodostettu 480:stä ’· 25 vaakarivistä.

Ensimmäinen vaihtoehtoinen totetutusmuoto kuviossa 4a esittää tilastollisen tiedon ja kuvatiedon lomittamisen samassa tietokehyksessä, joka tietokehys käsittää kuvatietoyksikköjä, tilastotietiyksikköjä sekä synkronointikoodeja joilla 30 erotetaan tilastotietoyksiköt kuvatietoyksiköistä sekä eri tietokehykset toisistaan. Kuvatiedon ja tilastollisen tiedon sijainnilla tai järjestyksellä tietokehyksen sisällä ei ole merkitystä. Havainnollistavana esimerkkinä on kuvakokona käytetty aikaisemmin mainittua VGA resoluutiota, joka käsittää 640 pystyriviä ja 480 vaakariviä. Kyseisessä tapauksessa kuvatieto lähetetään siten, että viimeisen 9 109391 tietoyksikön (viite 406) jälkeen lähetetään vielä yksi tietoyksikkö (viite 407), joka i käsittää kyseisen kuvan tilastollisen tiedon. Koska tilastollisen tiedon määrä voi olla pienempi tai suurempi kuin yhden kuvatietorivin tiedon määrä, saattaa viimeisen rivin lähetys vastaavasti kestää lyhyemmän tai pidemmän ajan. Tästä 5 ei kuitenkaan aiheudu ongelmia, sillä kehys määritellään erityisillä synkronointikoodeilla siten, että kehyksen alku ilmaistaan synkronointikoodilla FS (Frame Start) (viite 401), kehyksen loppu koodilla FE (Frame End) (viite 408). Kehyksen sisällä jokaisen rivin kuvatieto sekä tilastollinen tieto käsittää lisäksi synkronointikoodit LS (Line Start) (viite 404) ilmaisemaan tietueen alkua ja LE 10 (Line End) (viite 403) ilmaisemaan tietueen loppua.

Esimerkin tapauksessa lähetetään kehyksen alkua ilmaiseva synkronointikoodi FS (viite 401), jonka jälkeen ensimmäisen rivin (viite 402) kuvatieto ja rivin päättymisen merkiksi synkronointikoodi LE (viite 403). Rivit 2 - 480 lähetetään 15 kukin siten, että ennen jokaista riviä lähetetään synkronointikoodi LS (viite 404), joka ilmaiseen kunkin rivin alun ja vastaavasti jokaisen rivin kuvatiedon lähetyksen jälkeen lähetetään synkronointikoodi LE (viite 403), joka ilmaiseen kunkin rivin päättymisen. Tilastollinen tieto SD (viite 407) lähetetään 480:nen rivin (viite 406) kuvatiedon lähettämisen jälkeen. Ennen tilastollisen tiedon SD 20 lähetystä lähetetään synkronointikoodi LS (viite 404) ja rivin lähetyksen jälkeen synkronointikoodi FE (viite 408), joka ilmaiseen lähetettävän kehyksen ‘ päättymisen.

:_ Vastaanottavassa päässä kuvatieto ja tilastollinen tieto on helposti erotettavissa 25 toisistaan esimerkiksi siten, että oletetaan aina kehyksen 480:n ensimmäisen synkronointikoodein erotetun tietoyksikön sisältävän kuvatietoa ja 481:sen tietoyksikön sisältävän tilastollista tietoa.

f » , ·, Toinen vaihtoehtoinen toteutusmuoto kuviossa 4b käsittää kuvatiedon ja » • 30 tilastollisen tiedon lomittamisen kehyksen sisällä siten, että ensimmäisenä ; lähetetään ensimmäisen rivin sisältämä kuvatieto, jonka jälkeen lähetetään vastaavan rivin tilastollinen tieto. Vastaavasti lähetetään kehykseen kuuluvien . .' muidenkin rivien kuvatieto tieto ja vastaava tilastollinen tieto.

10 109391

Kehyksen lähetys alkaa synkronointikoodilla FS (viite 401), jonka jälkeen lähetetään rivin 1 kuvatieto (viite 402) ja lopuksi synkronointikoodi LE (viite 403) rivin 1 kuvatiedon päättymisen merkiksi. Synkronointikoodi LS (viite 404) ilmaisee rivin 1 tilastollisen tiedon SD (viite 407) lähetyksen alkukohdan, jonka jälkeen 5 lähetetään rivin 1 tilastollinen tieto SD (viite 407) ja päätteeksi synkronointikoodi LE (viite 403) ilmaisemaan rivin 1 tilastollisen tiedon päättymisen. Rivit 2 - 479 lähetetään kukin seuraavalla tavalla: ensin LS-koodi (viite 404), jonka jälkeen kyseisen rivin kuvatietoyksikkö (viite 405, 406), ja lopuksi LE-koodi (viite 403).

480:s rivi lähetetään kuten rivit 2 - 479 sillä erotuksella, että kyseisen rivin 10 tilastollisen tiedon jälkeen tulee FE-koodi (viite 408) kehyksen päättymisen merkiksi. Vastaanottavassa päässä kuvatieto ja tilastollinen tieto on helposti erotettavissa toisistaan käyttämällä hyväksi edellä mainittuja synkronointikoodeja.

Edellämainituissa toteutusmuodoissa tilastollisen tiedon synkronointiin voidaan 15 käyttää myös omia synkronointikoodeja esimerkiksi SDS (Statistical Data Start) ja SDE (Ststistical Data End).

Kuvioissa 5 on esitetty toteutusmuoto kuvatiedon ja tilastollisen tiedon siirtämiseksi elektronisen laitteen ja kameramodulin välillä. Tiedonsiirto on 20 toteutettu erityisesti muttei välttämättä, matkaviestimen käyttöjännitteellä toimivalla (esimerkiksi 1.5-1.8V) subLVDS-tyyppisellä virtasignaali lähettimellä 501 ja -vastaanottimella 502 (tyypillinen LVDS käyttöjännite on noin 3.0 V). Lähetin 501 käsittää käyttöjännitteen Vin tulon 504 ohjainpiirille 505, tulon 503 " ’ lähetettävän bittialkion vastaanottamiseksi, lähdöt 513, 514, ei-invertoivan ja 25 invertoivan virtasignaalin lähettämiseksi sekä ulkoisen virransäätövastuksen (current set resistor) 510. Vastaanotin 502 käsittää käyttöjännitteen Vin tulon 504 ohjainpiirille 506, tulot 515, 516 ei-invertoivan ja invertoivan virtasignaalin vastaanottamiseksi, lähdön 507 bittialkion muodostamiseksi vastaanotetuista 1 » .···, virtasignaaleista sekä ulkoisen vahvistuksensäätövastuksen (gain set resistor) ,· , 30 511. Signaali siirtyy lähettimeltä vastaanottimelle siirtolinjoja 508 ja 509 pitkin ' ; kuvion 5a mukaista itsebiasoivaa signalointimenetelmää käyttäen (self biasing signaling), mitä on kuvattu vastuksella 512 (esimerkiksi 100Ω) mainittujen ‘ ‘’ siirtolinjojen välissä.

11 109391

Toimintaperiaate ei eroa tavallisesta LVDS-piiristä. Virtasignaali käsitetään 1-bitiksi kun jännite ei-invertoivassa linjassa 508 on positiivinen ja invertoivassa linjassa 509 negatiivinen. Vastaavasti 0-bitti käsittää päinvastaisen tilanteen. SubLVDS-tyyppistä virtasignaali lähetin-vastaanotinparia voidaan käyttää suurilla 5 tiedonsiirtonopeuksilla ja kuitenkin sen ympäristöön tuottama sähkömagneettinen häiriö on vähäinen.

Tässä on esitetty keksinnön toteutusta ja suoritusmuotoja esimerkkien avulla.

Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen 10 suoritusmuotojen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Esitettyjä suoritusmuotoja tulisi pitää valaisevina muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia rajoittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset.

Täten vaatimusten määrittelemät erilaiset keksinnön toteutusvaihtoehdot, myös 15 ekvivalenttiset toteutukset kuuluvat keksinnön piiriin.

5 I »

I I

> *

Claims (20)

109391

1. Menetelmä tiedon siirtoon kameramodulin (301) ja elektronisen laitteen (302) välillä, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa muodostetaan kuvatietoa kameramodulin kuvasensorissa (304), joka kuvasensori käsittää ainakin yhden 5 pikselirivin, ja joka kuvatieto käsittää mainitun pikselirivin muodostaman tiedon, kerätään tilastollinen tieto mainitusta kuvatiedosta, tunnettu siitä, että menetelmässä siirretään mainittu kuvatieto ja mainittu tilastollinen tieto kameramodulista elektroniseen laitteeseen olennaisesti samanaikaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kuvatieto ja mainittu tilastollinen tieto siirretään toistensa suhteen lomittain ainakin yhtä samaa väylää pitkin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu 15 kuvatieto ja mainittu tilastollinen tieto siirretään samassa tietokehyksessä, joka tietokehys käsittää ainakin yhden kuvatietoyksikön, ainakin yhden tilastotietoyksikön ja ainakin yhden synkronointikoodin erottamaan mainittu kuvatietoyksikkö mainitusta tilastotietoyksiköstä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kuvatietoyksikkö käsittää ainakin yhden mainitun pikselirivin muodostaman ’ : kuvatiedon ja mainittu tilastotietoyksikkö käsittää mainitun ainakin yhden f I ♦ pikselirivin muodostaman kuvatiedon tilastollisen tiedon. ; 25 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ‘;;; ‘ pikselirivi on mainitun kuvasensorin pysty- tai vaakarivi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tietokehys siirretään kameramodulista elektroniseen laitteeseen • 30 sarjamuotoisena synkronoituna differentiaalisignaalina.

7. Patenttivaatimusten 2-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että .' kameramoduli ja elektroninen laite on integroitu yhteen ja samaan laitteeseen :: ja että mainittu väylä on laitteen sisäinen väylä. S 109391

8. Patenttivaatimusten 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun siirretyn tilastollisen tiedon perusteella muodostetaan ainakin yksi kuvankäsittelyyn liittyvä parametri. 5

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun ainakin yhden muodostetun kuvankäsittelyparametrin avulla käsitellään muodostettavaa kuvaa. 10 10.Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun ainakin yhden kuvankäsittelyparametrin avulla säädetään kameramodulin kuvasensoria seuraavan kuvan kuvatiedon muodostamiseksi. 11.Laite (300), joka käsittää kameramodulin (301) ja elektronisen laitteen (302), 15 käsittäen välineet kuvatiedon muodostamiseksi (303, 304) kameramodulin kuvasensorissa (304), joka kuvasensori edelleen käsittää ainakin yhden pikselirivin, ja joka kuvatieto käsittää mainitun pikselirivin muodostaman tiedon, välineet (305) tilastollisen tiedon keräämiseksi mainitusta kuvatiedosta, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi välineet (310, 312, 320) kuvatiedon ja 20 tilastollisen tiedon siirtämiseksi kameramodulista elektroniseen laitteeseen ! olennaisesti samanaikaisesti. ’ 1 • * I ^.Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut ; ’* tiedonsiirtovälineet on toteutettu siirtämään mainittu kuvatieto ja mainittu * 1 ► * ’ '· 25 tilastollinen tieto samassa tietokehyksessä, joka tietokehys käsittää ainakin « * yhden kuvatietoyksikön, ainakin yhden tilastotietoyksikön ja ainakin yhden *·’ synkronointikoodin erottamaan mainittu tilastotietoyksikkö mainitusta kuvatietoyksiköstä. 30 13.Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu tietokehys * : käsittää mainitun kuvatiedon ja mainitun tilastollisen tiedon toistensa suhteen lomitettuna ja että mainittu tietokehys siirretään ainakin yhtä väylää pitkin v,: kameramodulista elektroniseen laitteeseen. 109391

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut tiedonsiirtovälineet on lisäksi toteutettu siirtämään mainittu tietokehys kameramodulista elektroniseen laitteeseen sarjamuotoisena synkronoituna differentiaalisignaalina. 5

15. Patenttivaatimusten 11-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi välineet (316, 314), kuvankäsittelyyn liittyvän parametrin muodostamiseksi siirretystä tilastollisesta tiedosta. 10 16.Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää lisäksi kuvatiedonkäsittelyvälineet (316, 314) siirretyn kuvatiedon käsittelemiseksi mainitun kuvankäsittelyyn liittyvän parametrin perusteella. 1 /.Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut 15 kuvatiedonkäsittelyvälineet on toteutettu käsittelemään muodostettavaa kuvaa.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut kuvatiedonkäsittelyvälineet on lisäksi toteutettu ohjaamaan kuvasensoria seuraavan kuvan ottamista varten. 20

19. Patenttivaatimuksen 11 - 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu i elektroninen laite on matkaviestin. : '* 20.Patenttivaatimuksen 19 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu i I , ; 25 matkaviestin ja kameramoduli on integroitu yhteen ja samaan laitteeseen ja * että mainittu väylä on laitteen sisäinen väylä. t » ’ t » t t I I * ) t t . I J ♦ » 109391