KR100238674B1

KR100238674B1 - 디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법

Info

Publication number: KR100238674B1
Application number: KR1019970002226A
Authority: KR
Inventors: 반영균
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19980066576A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

데이터 압축에 앞서 CCD(Charge Coupled Device)데이터를 레드, 그린, 블루(R, G, B)로 변환한 후 휘도신호와 색차신호(Y, U, V)로 변환하는 중간처리 과정에서 필요로 하는 메모리의 용량을 절약할 수 있도록 하는 방법을 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

이미지센서데이터를 레드, 그린, 블루(R, G, B)로 1차 변환하고 그 레드, 그린, 블루(R, G, B)를 휘도신호와 두 개의 색차신호[Y, U, V: Y=0.3R+0.59G+0.11B, U=R-Y, V=B-Y]로 2차 변환하는 중간처리 과정을 수행하는 디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법에 있어서, 상기 이미지센서에서 형성된 X × Y 화소로 이루어진 전체 화면 데이터를 x' × y'의 화소로 이루어진 n개의 소블록들로 분할하는 제1과정과, 상기 분할된 하나의 소블록에 대하여 x' × y'의 화소로 이루어진 레드, 그린, 블루 블록을 형성하는 1차 변환을 한 다음, 그 레드, 그린, 블루 블록으로부터 x' × y'의 화소로 이루어진 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들을 얻기 위해 2차 변환하는 동작을 상기 n개의 소블록들에 대하여 순차적으로 실시하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 각 소블록별로 얻어지는 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들에 대하여 데이터 압축을 실시하는 제3과정을 포함함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

CCD데이터를 R, G, B로 변환한 후 Y, U, V로 변환하는 데 사용한다.

Description

디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법{METHOD FOR PROCESSING VIDEO DATA IN DIGITAL STILL CAMERA}

본 발명은 디지털 스틸 카메라에 있어서 영상데이터 중간처리 방법에 관한 것으로, 특히 데이터 압축에 앞서 CCD데이터를 레드, 그린, 블루(Red, Green, Blue ; 이하 R, G, B라 함.)로 변환한 후 휘도신호와 두 개의 색차신호[이하 Y, U, V라 함. Y=0.3R+0.59G+0.11B, U=R-Y, V=B-Y]로 변환하는 중간처리 과정에서 필요로 하는 메모리의 용량을 절약할 수 있는 방법에 관한 것이다.

통상적으로 디지털 스틸 카메라에서는 CCD 데이터를 R, G, B로 변환한 후 Y, U, V로 다시 변환한 다음 데이터 압축을 실시하는데, 이 중간처리 과정을 위해서는 일정한 용량 이상의 메모리를 필요로 한다. 상기 R, G, B에서 Y, U, V로의 변환, 즉 일명 매트릭스(matrix)를 구성하는 원리는 공지이다.

도 1은 디지털 스틸 비디오 카메라의 구성을 나타낸 블록도 이다.

CCD 11은 렌즈를 통해 들어오는 광학신호를 전기적신호로 변환하여 출력하는 이미지센서이다. 아날로그처리부 12는 상기 CCD 11로부터 입력된 신호를 래치 하여 더블 샘플링(double sample)하며 이득, 플레어(flare) 및 세이딩 보정 그리고 전위 감마 보정을 실행하여 아날로그처리 영상신호를 출력한다. 아날로그/디지털 변환부 13은 상기 아날로그처리 영상신호를 디지털 형태로 변환한다. 메모리제어부 19는 소정의 메모리를 제어하기 위해 어드레스와 스트로브신호 등을 발생하며, 8비트의 디지털 압축영상신호를 소정의 메모리 저장 형태인 16비트로 변조하여 출력한다. 제1메모리 20은 다이나믹램(Dynamic RAM: DRAM)을 사용하며, 상기 16비트의 영상신호를 사진 1장에 해당하는 양만큼, 즉 1프레임 단위로 저장함으로써 제1프레임영상신호를 발생한다. 화상처리부 14는 상기 제1프레임영상신호를 입력하여 화이트 밸런스(white balance), 딜터 보정, 데이터 검출, 감마 보정 등 여러 가지 처리를 한다. 또한 상기 화상처리부 14는 상기 각종 처리된 영상데이터를 압축하여 제1압축영상신호를 출력한다. 상기 제1압축영상신호는 상기 제1메모리 20에 다시 입력되어 1프레임 단위의 제2프레임영상신호로서 출력되고, 제2메모리 15는 상기 프레임영상신호를 입력하여 저장한다. 제2메모리 16은 플래시(flash) 메모리를 사용한다. 제어부 21은 마이크로컴퓨터를 사용하며, 전원이 항상 켜져 있어 사용자 인터페이스수단, 즉 키패드 23을 통해 촬영조건(촬영장소, 촬영모드 등)을 설정하는 키의 입력을 감지하면 상기 화상처리부 14로 하여금 고유의 동작을 개시하게 하는 등 디지털 스틸 카메라의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어한다. 직렬입출력구동부 15는 상기 화상처리부 14와 상기 제어부 21에 접속되어 개인용 컴퓨터와의 데이터 통신을 가능하게 한다. 표시부 22는 상기 제어부 21의 제어를 받아 디지털 스틸 카메라의 각종 동작 상태를 표시한다. 타이밍발생부 18은 카메라의 동작에 필요한 각종 타이밍을 발생한다. 아이리스조정부 17은 상기 제어부 21의 제어를 받아 렌즈 10으로 입사 광량을 조절하는 신호를 출력한다. 그 외에도 도시하지 않았으나 카메라의 각 부분에 주전원 혹은 보조전원을 공급하는 전원공급부 등을 가진다.

도 2는 종래의 영상데이터 중간처리 과정을 나타낸 도면으로서, VGA를 기준 하여 수평 및 수직이 640 ×480의 형태이다.

(2a)는 CCD데이터, 즉 도 1의 CCD 11에 형성된 화면을 나타낸다. 이 화면은 640 ×480 즉 307,200바이트(byte)로 이루어지므로 최소한 4메가비트(Mb: megabit)의 메모리를 필요로 한다. (2b)∼(2d)는 상기 CCD데이터를 처리하여 각각 R, G, B를 생성한 상태를 나타낸다. 이 화면들은 640 ×480 ×3, 즉 921,600바이트로 이루어지므로 최소한 8메가비트의 메모리를 필요로 한다. (2e)∼(2g)는 상기 R, G, B를 처리하여 각각 Y, U, V를 생성한 상태를 나타낸다. 이 화면들 역시 640 ×480 ×3, 즉 921,600바이트로 이루어지므로 최소한 8메가비트의 메모리를 필요로 한다.

이와 같이 영상데이터를 압축하기 앞서 중간처리 과정에서 최소한 8메가비트의 메모리를 필요로 한다는 것은 시스템 구현상 여러 가지 문제를 야기한다.

따라서 본 발명의 목적은 데이터 압축에 앞서 CCD데이터를 R, G, B로 변환한 후 Y, U, V로 변환하는 중간처리 과정에서 필요로 하는 메모리의 용량을 절약할 수 있도록 하는 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이미지센서데이터를 레드, 그린, 블루(R, G, B)로 1차 변환하고 그 레드, 그린, 블루(R, G, B)를 휘도신호와 두 개의 색차신호[Y, U, V: Y=0.3R+0.59G+0.11B, U=R-Y, V=B-Y]로 2차 변환하는 중간처리 과정을 수행하는 디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법에 있어서, 상기 이미지센서에서 형성된 X × Y 화소로 이루어진 전체 화면 데이터를 x' × y'의 화소로 이루어진 n개의 소블록들로 분할하는 제1과정과, 상기 분할된 하나의 소블록에 대하여 x' × y'의 화소로 이루어진 레드, 그린, 블루 블록을 형성하는 1차 변환을 한 다음, 그 레드, 그린, 블루 블록으로부터 x' × y'의 화소로 이루어진 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들을 얻기 위해 2차 변환하는 동작을 상기 n개의 소블록들에 대하여 순차적으로 실시하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 각 소블록별로 얻어지는 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들에 대하여 데이터 압축을 실시하는 제3과정을 포함함을 특징으로 한다.

도 1은 디지털 스틸 비디오 카메라의 구성을 나타낸 블록도

도 2는 종래의 영상데이터 중간처리 과정을 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상데이터 중간처리 과정을 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상데이터 중간처리 과정을 나타낸 도면으로서, VGA를 기준 하여 수평 및 수직이 640 ×480의 형태이다.

3a)는 전술한 도 2의 (2a)와 마찬가지로 CCD데이터, 즉 CCD 11에 형성된 X × Y 화소로 이루어진 전체 화면을 나타낸다. 이 화면은 640 ×480(X=640, Y=480), 즉 307,200바이트로 이루어지므로 최소한 4메가비트의 메모리를 필요로 한다.

(3b)는 상기 CCD데이터로 이루어진 전체 화면 데이터를 x' × y'의 화소로 이루어진 n개의 소블록으로 나눈 형태를 나타낸 것이다. 본 실시 예에서 상기 소블록은 8×8 화소(x'=8, y'=8)로 이루어진다.

(3c)는 상기 (3b)의 임의의 한 소블록에 대하여 R, G, B 블록을 생성한 상태를 나타낸다. 상기 R, G, B 블록 역시 8×8 화소(x'=8, y'=8)로 이루어진다. 이 블록 단위 처리에는 8 ×8 ×3, 즉 192바이트를 필요로 한다.

(3d)는 상기 R, G, B 블록에 대하여 각각 Y, U, V 블록을 생성한 상태를 나타낸다. 상기 Y, U, V 블록 역시 8×8 화소(x'=8, y'=8)로 이루어진다. 이 블록 단위 처리에는 8 ×8 ×3, 즉 192바이트[1,536비트(bit)]를 필요로 한다. 이는 CCD데이터 보관용 4메가비트 메모리의 잔여 공간을 활용하면 메모리 추가 없이도 처리 가능하다.

상기 (3c)단계를 모든 소블록에 대하여 실시한 다음에는 각 소블록별로 얻어지는 Y, U, V 블록에 대하여 데이터 압축을 실시한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 CCD데이터를 R, G, B로 변환하고 그 R, G, B를 Y, U, V로 변환하는 중간처리 과정을 수행할 때 CCD데이터로 이루어진 전체 화면을 소정의 크기를 갖는 소블록 단위로 나눈 다음 각 소블록을 순차적으로 처리해나감으로써 중간처리 과정에서 필요로 하는 메모리의 용량을 줄이는 장점이 있다.

Claims

이미지센서데이터를 레드, 그린, 블루(R, G, B)로 1차 변환하고 그 레드, 그린, 블루(R, G, B)를 휘도신호와 두 개의 색차신호[Y, U, V: Y=0.3R+0.59G+0.11B, U=R-Y, V=B-Y]로 2차 변환하는 중간처리 과정을 수행하는 디지털 스틸 카메라의 영상데이터 중간처리 방법에 있어서,

상기 이미지센서에서 형성된 X × Y 화소로 이루어진 전체 화면 데이터를 x' × y'의 화소로 이루어진 n개의 소블록들로 분할하는 제1과정과,

상기 분할된 하나의 소블록에 대하여 x' × y'의 화소로 이루어진 레드, 그린, 블루 블록을 형성하는 1차 변환을 한 다음, 그 레드, 그린, 블루 블록으로부터 x' × y'의 화소로 이루어진 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들을 얻기 위해 2차 변환하는 동작을 상기 n개의 소블록들에 대하여 순차적으로 실시하는 제2과정과,

상기 제2과정에서 각 소블록별로 얻어지는 휘도신호 블록과 두 색차신호 블록들에 대하여 데이터 압축을 실시하는 제3과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.