KR970011537B1

KR970011537B1 - 영상입력기

Info

Publication number: KR970011537B1
Application number: KR1019940016001A
Authority: KR
Inventors: 정재욱
Original assignee: 정재욱
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1997-07-11
Also published as: KR960006496A

Abstract

요약없음

Description

영상입력기

제1도는 CCD 카메라와 영상획득보드와의 관계를 나타내는 구성도.

제2도는 종래의 CCD 카메라와 영상획득보드의 구성관계를 나타내는 블럭도로서, (A)는 CCD 카메라의 내부구성도이고, (B)는 영상획득보드의 내부구성도.

제3도는 본 발명의 영상입려기에 있어서, CCD 카메라와 영상획득보드의 구성관계를 나타내는 블럭도로서, (A)는 CCD 카메라의 내부구성도이고, (B)는 영상획득보드의 내부구성도.

제4도는 본 발명의 CCD 카메라와 영상획득보드 사이에 오가는 신호선을 표시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,4 : CCD 카메라2,5 : 영상획득보드

3 : PC(개인용컴퓨터)11,41 : CCD

12,42 : CDS/AGC13 : CCD 지연소자

14 : 칼라신호처리기15 : 엔코더

16 : 동기신호발생기17 : 타이밍신호발생기

18,43 : 수직 CCD 구동기21,51 : 영상기억소자

22,52 : 디지탈신호처리기23,53 : A/D 변환기

24 : NTSC 디코더25,54 : 타이밍/동기신호발생기

본 발명은 멀티미디어용 개인컴퓨터에 적합한 영상입력기에 관한 것으로서, 특히 CCD 카메라와 영상획득보드(Image Capture Board)와의 구성관계를 최적화하여 시스템의 구성상의 효율을 극대화한 영상입력기에 관한 것이다.

멀티미디어용 개인컴퓨터에서 영상데이타를 입력하는 부분으로서는 CCD 카메라가 필수적으로 사용된다. 또한 CCD 카메라의 신호를 받아서 개인컴퓨터에서 인식할수 있는 신호로 변환하기 위해서는 영상획득보드(1)가 함께 사용된다(제1도 참조).

그러나 이와같은 영상입력기가 대중화되지 못하는 이유는 칼라 CCD 카메라가 고가이기 때문이다.

제2도(A)는 종래의 영상입력기에 있어 그 CCD 카메라(1)의 구조를 도시한 것으로서, 이 CCD 카메라는 영상수광을 담당하는 CCD(11), 수직 CCD를 구동하는 수직 CCD 구동기(18), CCD 출력신호로부터 리셋노이즈를 제거하고 신호의 크기에 따라 신호이득을 조정하는 CDS/AGC(12), 칼라신호처리기(14), 칼라신호처리를 위해 보조적으로 사용되는 아날로그시프트레지스터로서의 지연소자(13), 칼라영상신호에 NTSC/PAL등의 TV 포맷용 신호를 결합하는 엔코더(15), CCD 카메라에 사용되는 모든 구동신호를 공급하는 타이밍발생기(17), 카메라 내부 및 외부신호들을 동기하기 위한 동기신호발생기(16) 등으로 이루어져 있으며, 이중 칼라신호처리기(14)는 별도의 설계를 할만큼 수많은 단위소자들로 구성되어 있다.

또한, 종래의 영상획득보드는 용도에 따라 다소 구성형태가 다르지만 일반적으로 제2도(B)에 도시한 바와같이, NTSC/PAL TV 포맷으로부터 영상신호를 추출하는 NTSC/PAL 디코더(24), 디지탈칼라신호처리기(22), 영상기억소자(21), 영상획득보드에 필요한 구동클럭신호 및 동기신호를 공급하는 타이밍/동기신호발생기(25)로 구성된다.

상기 구성에 의한 CCD(11)로부터 영상기억소자(21)에 영상데이타가 저장될때까지의 영상신호의 흐름은 다음과 같이 진행된다. 즉, 신호발생기(16,17)와 수직 CCD 구동기(18)를 통해서 발생된 구동신호로부터 CCD(11)가 CCD 출력신호를 내보내면, CDS/AGC(12)는 신호에 섞여있는 리셋노이즈를 제거한 후 추출된 영상신호의 크기를 적당히 제어하기 위하여 신호이득을 조정한다. 이때의 신호를 일반적으로 CDS 출력신호라 정의한다. 이 CDS 출력신호는 칼라영상신호처리기(14)에서 처리되며, CCD 지연소자(13)라는 별도의 부가적인 장치의 도움을 받아 신호처리를 수행해야 한다. 그러나 이 처리과정은 대단히 복잡하고 또한 노이즈에도 민감하게 반응하는 문제점이 있다. 한편, 칼라영상처리기(14)에서 출력된 신호는 TV 방식에 따라 NTSC 또는 PAL 등과 같은 신호로 전환되어 카메라의 영상출력신호가 된다.

카메라에서 출력된 영상출력신호를 인식하기 위해서 그 TV 방식에 따라 영상획득보드(2)의 입력단에는 NTSC 또는 PAL 디코더(24)가 부착되어 있다. 이 디코더(24)에서 출력되는 신호는 A/D 변환기(23)에서 디지타이징되고, 다시 디지탈신호로서 디지탈칼라영상신호처리기(22)에 입력되어 처리된 후 영상기억소자(21)에 저장된다. 따라서, 최초에 CCD(11)에서 아날로그 형태로서 출력된 CCD 출력신호는 상기 A/D 변환기(23)를 통해 디지탈신호로 변환된 후 칼라영상디지탈처리기(22)에서 개인컴퓨터(3)가 인식할 수 있는 형태의 칼라디지탈신호로 처리되어 영상기억소자(21)에 저장되는 것을 알 수 있다.

그러나, 상기 내용에서 알수 있는 바와같이 CCD 출력신호의 처리과정 중에는 CCD 카메라(1)과 영상획득보드(2)간에 중복되는 부분이 있음을 알 수 있다. 즉, 칼라영상처리기(14)(아날로그방식) 및 칼라영상처리기(22)(디지탈방식). 엔코더(15) 및 디코더(24), 타이밍발생기(17), 동기발생기(16) 및 타이밍동기발생기(25)등은 그 기능상 비효율적으로 구성된 요소들임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 영상입력기에 있어서, 기능적으로 중복되거나 불필요한 부분을 제거함으로써 기기의 구조를 단순화하여 크기를 작게하고, 노이즈에 민감한 아날로그칼라신호처리부분을 제거하여 영상데이타의 신뢰도를 향상시키며, 제조비용을 절감할 수 있는 영상입력기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 영상입력기는 영상데이타를 입력하기위한 CCD 카메라와, 이 CCD 카메라로부터의 영상출력신호를 처리하여 멀티미디어 PC에 입력시키기위한 영상획득보드를 구비하고, 상기 CCD 카메라는 영상수광을 행하는 CCD, 이 CCD의 수직성분을 구동하기위한 수직 CCD 구동기, 상기 CCD로부터 출력된 신호를 받아서 이 신호의 리셋노이즈를 제거하고 신호의 크기에 따라 신호이득을 조정하여 영상신호출력단에 영상신호를 아날로그신호로서 출력하는 CDS/AGC로 구성되고, 상기 영상획득보드는 상기 영상신호출력단에서 출력된 아날로그신호를 영상입력단을 통해 수신하여 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기, 이 A/D 변환기로부터 출력된 디지탈신호를 입력하여 처리하는 디지탈칼라신호처리기, 이 디지탈칼라신호처리기로부터의 출력신호를 저장하는 영상메모리소자, 상기 A/D 변환기, 디지탈칼라신호처리기, 영상기억소자에 타이밍신호 및 동기신호를 부여하는 동시에 상기 CCD 카메라의 수직 CCD 구동기 및 CDS/AGC에도 이와같은 신호를 부여하는 타이밍/동기처리기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음에 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면과 함께 상세히 설명한다.

제3도(A)는 본 발명에 따른 영상입력기의 CCD 카메라(4)의 구조도이고, 제3도(B)는 영상획득보드(5)의 구조도이다. 본 발명은 종래의 구성과는 달리 CCD 카메라와 영상획득보드를 서로 독립된 별개의 형태로 구성하지않고 일체로된 하나의 시스템으로 함으로써 상호 기능적으로 중복된 부분을 제거하는데 그 구성적 특징이 있다. 제4도(A)에 도시한 CCD 카메라는 이러한 특징을 갖는 것으로서, 영상수광을 담당하는 CCD(41), 이 CCD(41)의 수직성분을 구동시키는 수직 CCD 구동기(42), CCD(41)로부터 출력된 CCD 출력신호를 받아서 리셋노이즈를 제거하고 신호의 크기에 따라서 신호이득을 조정하는 CDS/AGC(42)로 구성되며, 제2도에 도시한 바와같은 종래의 CCD 카메라(1)의 칼라영상신호처리기 및 이에 부수되는 관련장치들, 즉 지연소자(13) 및 엔코더(15)가 제거되고, 타이밍발생기(17) 및 동기신호발생기(16) 또한 삭제된다.

한편, 제3도(B)는 본 발명에 따른 영상획득보드(5)의 구조도를 나타내는 것으로서, CCD 카메라(4)의 CDS/AGC(42)로부터 출력된 아날로그 형태의 영상출력신호를 입력하여 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(53), 이 A/D 변환기로부터의 신호를 입력하여 디지탈방식으로 칼라영상신호를 처리하는 칼라영상신호처리기(52), 이 처리기(52)로부터의 신호를 개인용컴퓨터(3)에 입력하기 위해 저장하는 영상기억소자(51), 이들 각 구성요소들에 타이밍신호 및 동기신호를 부여하는 타이밍/동기신호발생기(54)로 구성되며, 제2도(B)에 도시한 종래의 영상획득보드(2)의 디코더(24)는 제거된다.

이와같이 본 발명의 영상입력기가 구성됨으로써, 영상획득보드(5)의 타이밍/동기신호발생기(54)는 그 구동신호를 A/D 변환기(53), 칼라디지탈신호처리기(52), 영상데이타기억소자(51) 뿐만아니라 CCD 카메라(4)의 CDS/AGC(42) 및 수직 CCD 구동기 (43)까지에도 공급하게 되며, 이에 따라 그 클럭종류의 개수가 종래와는 다르게 구성되고, 디지탈칼라신호의 처리방식에 관한 알고리즘도 변경된다. 제4도는 영상획득보드(5)의 타이밍/동기신호발생기(54)가 CCD 카메라(4)에 공급하는 구동클럭의 종류를 도시하는 것으로써, 이것은 V01, V02, V03, V04, H01, H02, RG, SHP, SHD 등으로 되어있다.

다음에, 본 발명의 영상입력기의 동작에 대해 설명한다. 제3도에 도시한 바와같이, 영상획득보드(5)로부터 출력되는 클럭신호에 따라 카메라(4)의 수직 CCD 구동기(43)가 작동하면 CCD(41)는 CCD 출력신호를 CDS/AGC(42)로 보내며, 여기서 리셋트 노이즈의 제거와 영상신호의 이득을 행한 후 CDS 출력신호를 영상획득보드(5)의 A/D 변환기(53)로 출력한다. 따라서, CDS 출력신호를 내보내는 것으로 CCD 카메라(4)의 신호처리과정은 종료되며, 이후의 처리과정은 영상획득보드(5)가 담당하게 된다. 아날로그신호로서의 CDS 출력은 A/D 변환기(53)에서 디지탈영상신호로 변환되며, 이때까지의 과정을 거친신호는 칼라신호가 아니지만 다음의 디지탈칼라신호처리기(52)로 입력되어 비로서 칼라신호로 된다. 이러한 과정을 거친 신호는 영상기억소자(51)에 저장됨으로써 기존의 방식과 동일한 결과를 얻게된다.

이상에서 알 수 있듯이 본 발명은 기존방식이 갖고있었던 불필요한 기능들, 즉 카메라에서 아날로그 칼라영상처리를 한 후 영상획득보드에서 디지탈 영상신호를 처리하는 등 같은 과정을 두번에 걸쳐 실행하는 비효율적인 면을 제거한 것으로서, 본 발명의 경우 영상획득보드에 장착된 디지탈 칼라신호처리기(53)를 이용하여 종래 카메라의 칼라영상처리기가 행하던 기능을 대체하여 불필요한 기능을 제거하였다. 또한, 이러한 구성에 따라 이에 부수되었던 NTSC/PAL TV 신호전환기능을 행하던 종래의 엔코더(15) 및 디코더(24)를 동시에 제거할 수 있고, 이에 더하여 종래의 카메라에 내장되었던 타이밍발생기(1) 및 동기신호발생기(16)의 기능을 영상획득보드의 타이밍/동기신호발생기가 대체할 수 있도록 함으로써 한층 효율성있는 구성이 되었다. 따라서, 본 발명에 따른 영상입력기는 종래에 비해 그 부품수가 1/3로 크게 감소되어 그 치수를 대폭적으로 축소시킬 수 있을 뿐아니라 그 제조에 필요한 비용 및 생산원가를 절감시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 노이즈에 민감한 부분인 종래 카메라의 아날로그칼라신호처리기가 삭제됨으로써 고질적으로 문제가 되어왔던 영상데이타의 신뢰도에 근본적인 개선책을 제시하고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 영상입력기는 그 치수, 비용, 신뢰도에 있어 종래의 것과는 비교가 안되는 장점이 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 및 다음의 특허청구의 범위를 일탈하지 않고 이 분야의 통상의 기술자에 의해 여러가지 변경 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

영상데이타를 입력하기 위한 CCD 카메라(4)와, 이 CCD 카메라(4)로부터의 영상출력신호를 처리하여 멀티미디어 PC(3)에 입력시키기 위한 영상획득보드(5)로 구성되는 영상입력기에 있어서, 상기 CCD 카메라(4)는 영상수광을 행하는 CCD(41), 이 CCD(41)의 수직성분을 구동하기 위한 수직 CCD 구동기(43), 상기 CCD(41)로부터 출력된 신호를 받아서 이 신호의 리셋노이즈를 제거하고 신호의 크기에 따라 신호이득을 조종하여 영상신호출력단에 영상신호를 아날로그신호로서 출력하는 CDS/AGC(42)로 구성되고, 상기 영상획득보드(5)는 상기 영상신호출력단에서 출력된 아날로그신호를 영상입력단을 통해 수신하여 디지탈신호로 변환하는 A/D변환기(53), 이 A/D 변환기(53)로부터 출력된 디지탈신호를 입력하여 처리하여 디지탈칼라신호처리기(52), 이 디지탈칼라신호처리기(52)로부터 출력된 칼라신호를 저장하는 영상메모리소자(51), 상기 A/D 변환기(53), 디지탈칼라신호처리기(52), 영상기억소자(51)에 타이밍신호 및 동기신호를 부여하는 동시에 상기 CCD 카메라(4)의 수직 CCD 구동기(43) 및 CDS/AGC(42)에도 이와같은 신호를 부여하는 타이밍/동기처리기(54)로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상입력기.