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KR20040022737A - Preprocessor circuit of moving picture encoder and it's method - Google Patents

Preprocessor circuit of moving picture encoder and it's method Download PDF

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KR20040022737A
KR20040022737A KR1020020053485A KR20020053485A KR20040022737A KR 20040022737 A KR20040022737 A KR 20040022737A KR 1020020053485 A KR1020020053485 A KR 1020020053485A KR 20020053485 A KR20020053485 A KR 20020053485A KR 20040022737 A KR20040022737 A KR 20040022737A
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KR
South Korea
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horizontal
image
signal
captured image
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Application number
KR1020020053485A
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Korean (ko)
Inventor
양회선
Original Assignee
(주)씨앤에스 테크놀로지
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: A preprocessing circuit and a preprocessing method for a motion picture encoder are provided to obtain images with improved resolution by allowing for a wide variety of horizontal/vertical scaling ratios. CONSTITUTION: A preprocessing circuit comprises a synchronous signal sensor unit(102) for sensing horizontal and vertical synchronous signals of the digital image signal input from an external source; a capture window size determining unit(104) for outputting horizontal and vertical valid signals from the input image; a capture image scaling ratio determining unit(106) for outputting horizontal and vertical output synchronous signals and pixel output request signal by using horizontal and vertical valid signals output from the capture window size determining unit; a horizontal filter unit(108) for outputting a horizontally filtered value so as to reduce the degradation of image quality caused due to the scale down; and a vertical filter unit(110) for outputting a vertically filtered value obtained from the vertical filtering of the horizontally filtered value so as to reduce the degradation of image quality caused due to the scale down.

Description

동영상 부호기의 전처리 회로 및 방법 {Preprocessor circuit of moving picture encoder and it's method}Preprocessor circuit of moving picture encoder and it's method

본 발명은 동영상 부호기의 전처리 회로 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 동영상 신호를 정해진 전송율로 전송하기 위하여 부호화를 하기 전에 입력 영상을 원하는 영상 크기로 바꾸어 주면서 변환하는데 따른 화질의 저하를 막기 위해 필터링을 하는 전처리 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-processing circuit and method for a video encoder, and more particularly, filtering to prevent a deterioration in image quality due to conversion while converting an input video to a desired video size before encoding a video signal to transmit a predetermined data rate. It relates to a pretreatment circuit and method.

통상적으로, 영상 전화기, HDTV 등과 같이 동영상 신호를 디지털 신호로 전송하고자 하는 경우, 이에 수반되는 방대한 데이터 양을 줄이기 위하여 고율의 데이터 압축 방법을 사용하여 전송한다.In general, when a video signal such as a video telephone or an HDTV is to be transmitted as a digital signal, a high rate data compression method is used to reduce a large amount of data.

동영상 통신은 동영상 데이타를 압축·전송하며, 압축하려고 하는 비디오 소스(video source)의 고해상도 영상은 동영상 통신에서 주로 사용되는 QCIF나 CIF등의 저해상도 영상으로 먼저 변환해야 한다.Video communication compresses and transmits video data, and high-resolution video of a video source to be compressed must first be converted into low-resolution video such as QCIF or CIF, which is mainly used in video communication.

그러나 저해상도로 변환하는데 스캐일링 비에 따라 각 픽셸을 단순 부분제거(decimation)하면 화질의 저하가 생기므로 이웃 픽셸들의 상관관계를 이용하여 필터링을 하여야 한다.However, if the simple partial removal (decimation) of each pixel according to the scaling ratio in order to convert to a low resolution, the image quality deteriorates, so it is necessary to filter using the correlation of neighboring pixels.

동영상 부호화 과정을 하기 전에 이런 방법으로 원하는 영상 크기로 바꾸어 주면서 변환하는데 따른 화질의 저하를 막기 위해 필터링을 하는 과정을 전처리라 한다.Before the video encoding process, the process of filtering to change the desired image size in this way and to prevent the deterioration of image quality due to the conversion is called preprocessing.

상기 전처리 과정중에 스캐일링을 업하고 다운하는 방법 및 장치에 관한 종래 기술로 미국특허(특허번호 : 5,874,937, Method and appratus for scaling up and down a video image}가 도 1 및 도 2에서처럼 개시되어 있다.US Patent (Patent No. 5,874,937, Method and appratus for scaling up and down a video image) has been disclosed as a prior art regarding a method and apparatus for up and down scaling during the pretreatment process as shown in FIGS. 1 and 2.

도 1에 나타낸 액정 프로젝터는 PC(1)에 의해 생성된 비디오 이미지를 스크린에 투사한다.The liquid crystal projector shown in FIG. 1 projects the video image generated by the PC 1 onto the screen.

상기 액정 프로젝터는 CPU(9), 메인 메모리(8), 입력수단의 기능을 하는 입력 패널(7), A/D 컨버터(2), 프레임 메모리(3), 비디오 스캐일러(4), LCD 드라이버(5), LCD 패널(6), 광원을 포함한다.The liquid crystal projector includes a CPU 9, a main memory 8, an input panel 7 functioning as an input means, an A / D converter 2, a frame memory 3, a video scaler 4, an LCD driver. (5), the LCD panel 6, and a light source.

상기 프레임 메모리(3)는 R, G, B 신호를 저장하는 3개의 메모리 판을 포함한다.The frame memory 3 comprises three memory plates for storing R, G and B signals.

또한 상기 LCD 드라이버(5)와 LCD 패널(6)은 R, G, B 신호를 제공한다.In addition, the LCD driver 5 and the LCD panel 6 provide R, G, and B signals.

상기 CPU(9)는 PC(1)에 의해 주어진 동기신호(SYNC)의 주파수를 결정하는 주파수 결정 유닛(9a)과, 상기 동기신호(SYNC)에 따라 해상도를 결정하는 해상도 결정 유닛(9b)의 기능을 한다.The CPU 9 includes a frequency determination unit 9a for determining the frequency of the synchronization signal SYNC given by the PC 1, and a resolution determination unit 9b for determining the resolution in accordance with the synchronization signal SYNC. Function

상기 CPU(9)는 상기한 기능을 구현하기 위해 메인 메모리(8)에 저장된 컴퓨터 프로그램 코드를 실행한다.The CPU 9 executes computer program code stored in the main memory 8 to implement the above functions.

상기 A/D 컨버터(2)는 PC(1)에 의해 생성된 아날로그 비디오 신호(VPC)를 디지털 비디오 신호(DPC)로 변환하고 디지털 비디오 신호(DPC)를 비디오 스캐일러(4,video scaler)에 전달한다.The A / D converter 2 converts the analog video signal VPC generated by the PC 1 into a digital video signal DPC and converts the digital video signal DPC into a video scaler 4. To pass.

비디오 스캐일러(4)는 디지털 비디오 신호(DPC) 뿐만 아니라 PC(1)에서 출력된 동기신호(SYNC)를 수신한다.The video scaler 4 receives not only the digital video signal DPC but also the synchronization signal SYNC output from the PC 1.

비디오 스캐일러(4)는 프레임 메모리(3)로부터 비디오 신호를 판독하고 LCD 드라이버(5)에 비디오 신호를 제공하는 동안 입력 디지털 비디오 신호(DPC)를 프레임 메모리(3)에 기록한다.The video scaler 4 reads the video signal from the frame memory 3 and writes the input digital video signal DPC to the frame memory 3 while providing the video signal to the LCD driver 5.

기록과 판독 절차중에, 비디오 스캐일러(4)는 LCD 패널(6)의 표준 해상도에 일치시키기 위해 비디오 이미지를 확대하거나 축소한다.During the recording and reading procedure, the video scaler 4 enlarges or reduces the video image to match the standard resolution of the LCD panel 6.

LCD 드라이버(5)는 비디오 스캐일러(4)로부터 전달된 비디오 이미지를 LCD 패널(6)에 재생성한다(reproduce).The LCD driver 5 reproduces the video image transmitted from the video scaler 4 to the LCD panel 6.

LCD 패널(6)에 재성된 비디오 이미지는 결국 광원에 포함된 광 시스템의 수단에 의해 스크린에 컬러 이미지로 투사된다.The video image reproduced on the LCD panel 6 is eventually projected as a color image onto the screen by means of an optical system included in the light source.

도 2는 도 1에 나타낸 비디오 스캐일러의 기능을 구조적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram structurally showing the function of the video scaler shown in FIG.

도 2의 좌측에 도시된 바와 같이, 비디오 이미지는 PC(1)에 의해 다양한 해상도(예를 들어 640x400, 640x480, 800x600, 1024,768, 1600,1200)로 생성된다.As shown on the left side of FIG. 2, video images are generated by the PC 1 at various resolutions (eg, 640x400, 640x480, 800x600, 1024,768, 1600,1200).

한편, 상기 LCD 패널(6)의 표준 해상도는 사전에 결정된 값으로 고정되며 도 2의 예에서, 표준 해상도는 800x600이다.On the other hand, the standard resolution of the LCD panel 6 is fixed to a predetermined value and in the example of FIG. 2, the standard resolution is 800x600.

비디오 스캐일러(4)는 LCD 패널(6)의 표준 해상도가 가지고 있는 비디오 신호를 생성하기 위하여 입력 비디오 신호(VPC)를 확대하거나 축소한다.The video scaler 4 enlarges or reduces the input video signal VPC to generate a video signal possessed by the standard resolution of the LCD panel 6.

PC(1)에 의해 생성된 비디오 신호가 액정 프로젝터의 입력일 때, 비디오 신호(VPC)에 의해 표현된 비디오 이미지는 LCD 패널의 전(全) 스크린에 생성될 것이다.When the video signal generated by the PC 1 is the input of the liquid crystal projector, the video image represented by the video signal VPC will be generated on the entire screen of the LCD panel.

도 2에서 보면 800x600 해상도를 갖는 디스플레이 장치(LCD 패널)에 이미지를 디스플레이하기 위해서는 이미지가 제한된 스캐일링 비만 지원하기 때문에 입력 이미지의 크기를 640x400, 640x480, 800x600, 1024x768, 1600x1200 중에서 선택해야 한다.In FIG. 2, in order to display an image on a display device (LCD panel) having a resolution of 800x600, since the image supports only limited scaling ratio, the size of the input image should be selected from 640x400, 640x480, 800x600, 1024x768, and 1600x1200.

즉, 특정 크기의 입력 비디오 이미지에 대해서만 스캐일링 업/다운하여 원하는 해상도의 출력 비디오 이미지를 얻도록 하여 입력 비디오로서 제한된 크기의 이미지만 사용하여야 하는 문제점이 있었다.That is, there is a problem in that only a limited size image is used as the input video by scaling up / down only a specific size of input video image to obtain an output video image having a desired resolution.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 비디오 스캐일러의 수평/수직 스캐일링 비를 다양하게 사용하도록 하여 임의크기의 입력 비디오 이미지에 대해서도 원하는 해상도의 이미지를 얻을 수 있는 동영상 부호기의 전처리 회로 및 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to use a horizontal / vertical scaling ratio of a video scaler to obtain an image having a desired resolution even for an input video image of any size. The present invention provides a preprocessing circuit and a method of a video encoder.

본 발명의 다른 목적은, 특히 다양한 크기로 출력하는 저가형의 디지털 CMOS 카메라 등에 인터페이스하여 원하는 해상도의 이미지를 얻도록 하여 영상 시스템 구현상에서 영상 입력 인터페이스를 용이하게 하는 동영상 부호기의 전처리 회로 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a pre-processing circuit and a method of a video encoder which facilitates a video input interface in an image system implementation by interfacing a low-cost digital CMOS camera or the like that outputs in various sizes. have.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부에서 입력된 디지털 영상 신호의 수평 동기신호(HSYNC)와 수직 동기신호(VSYNC)를 감지하는 SYNC 감지부와, 상기 동기신호(HSYNC/VSYNC)에 의해 입력 영상으로부터 수평/수직으로 유효신호(HVALID/VVALID)를 출력하는 캡처윈도우 크기결정부와, 상기 캡처윈도우 크기결정부에서 출력되는 HVALID/VVALID 신호를 이용하여 스캐일링 다운된 구간인 수평출력/수직출력 동기신호(ccd_hs/ccd_vs)와 픽셀출력 리퀘스트신호(ccdi_req)를 내보내는 캡처이미지 스캐일링 비 결정부와, 상기 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위해 수평으로 필터링하여 YOUT를 출력하는 수평 필터부와, 상기 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위해 수평으로 필터링된 YOUT를 수직으로 필터링하여 VFILO를 출력하는 수직 필터부를 포함하는 동영상 부호기의 전처리 회로를 제공하고자 한다.In order to achieve the above object, the present invention, by the SYNC detection unit for detecting the horizontal synchronization signal (HSYNC) and the vertical synchronization signal (VSYNC) of the digital image signal input from the outside, by the synchronization signal (HSYNC / VSYNC) Horizontal output / vertical which is a scaled down section using a capture window sizing unit that outputs a valid signal (HVALID / VVALID) horizontally and vertically from an input image and the HVALID / VVALID signal outputted from the capture window sizing unit. Capture image scaling ratio deciding unit which outputs output synchronizing signal (ccd_hs / ccd_vs) and pixel output request signal (ccdi_req), and horizontal filter unit which outputs YOUT by filtering horizontally to reduce image quality deterioration due to the scaling down. And a vertical filter unit which vertically filters the horizontally filtered YOUT to reduce the deterioration of the image quality due to the scaling down and outputs the VFILO. And to provide a pre-processing circuit of the encoder.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부 장치로부터 출력되는 이미지를 캡처하여 스캐일링 업 또는 다운하고 상기 스캐일링 다운시 생기는 화질의 열화를 줄이기 위해 수평/수직방향으로 필터링을 하는 동영상 부호기의 전처리 방법에 있어서:In order to achieve the above object, the present invention, pre-processing of the video encoder to capture the image output from the external device to scale up or down and filtering in the horizontal / vertical direction in order to reduce the deterioration of the image quality caused by the scaling down In the way:

상기 이미지 캡처시, 캡처이미지의 수평 크기를 나타내는 WID와, 캡처이미지의 수직 크기를 나타내는 HEI와, 캡처이미지의 수평 시작점을 나타내는 HSP와, 캡처이미지의 수직 시작점을 나타내는 VSP와, HSR은 캡처 이미지의 수평 스케일링 비를 나타내는 HSR과, 캡처이미지의 수직 스캐일링 비를 나타내는 VSR의 6개 파라미터를 사용하여 상기 파라미터값으로 이미지를 캡처하여 스캐일링 업 또는 다운함을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 방법을 제공하고자 한다.In capturing the image, a WID representing a horizontal size of the captured image, an HEI representing a vertical size of the captured image, an HSP representing a horizontal starting point of the captured image, a VSP representing a vertical starting point of the captured image, and an HSR are displayed. Provides a method of pre-processing a video encoder characterized by capturing an image with the parameter value using six parameters of an HSR indicating a horizontal scaling ratio and a VSR indicating a vertical scaling ratio of a captured image. I would like to.

도 1은 종래 액정 프로젝터를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a conventional liquid crystal projector.

도 2는 도 1에서 나타낸 비디오 스캐일러의 기능을 나타내는 설명이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a function of the video scaler shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 전처리 회로의 블록도이다.3 is a block diagram of a preprocessing circuit according to the present invention.

도 4는 이미지 캡처시 필요한 파라미터를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating parameters required for capturing an image.

도 5는 임의 크기의 이미지를 캡처링하는 과정을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of capturing an image of an arbitrary size.

도 6은 CIF 이미지를 캡처하는 예를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of capturing a CIF image.

도 7은 도 3에 나타낸 SYNC 감지부와 캡처윈도우 크기결정부에 대한 상세 블록도이다.FIG. 7 is a detailed block diagram of the SYNC sensing unit and the capture window sizing unit shown in FIG. 3.

도 8은 도 3에 나타낸 캡처이미지 스캐일링 비 결정부에 대한 상세 블록도이다.FIG. 8 is a detailed block diagram of the captured image scaling ratio determiner shown in FIG. 3.

도 9은 도 3에 나타낸 수평 필터부에 대한 상세 블록도이다.FIG. 9 is a detailed block diagram of the horizontal filter unit shown in FIG. 3.

도 10은 도 3에 나타낸 수직 필터부에 대한 상세 블록도이다.FIG. 10 is a detailed block diagram of the vertical filter unit shown in FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : PC2 : A/D 컨버터1: PC2: A / D Converter

3 : 프레임 메모리4 : 비디오 스캐일러3: frame memory 4: video scaler

5 : LCD 드라이버6 : LCD 패널5: LCD Driver 6: LCD Panel

7 : 입력 패널8 : 메인 메모리7: input panel 8: main memory

9 : CPU9a : 주파수 결정유닛9: CPU9a: Frequency Determination Unit

9b : 해상도 결정유닛100 : 전처리기9b: resolution determination unit 100: preprocessor

102 : SYNC 감지부104 : 캡처윈도우 크기결정부102: SYNC detection unit 104: capture window size determination unit

106 : 캡처이미지 스캐일링 비 결정부106: capture image scaling non-determining unit

108 : 수평 필터부109 : MUX108: horizontal filter unit 109: MUX

110 : 수직 필터부112 : CPU110: vertical filter unit 112: CPU

114 : DMA116 : 비디오 메모리114: DMA116: Video memory

118 : 메모리 컨트롤러118: memory controller

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 전처리기(100)와 영상 입력을 담당하는 외부 장치(비디오 디코더나 디지털 카메라)의 인터페이스, 외부 장치로부터 출력되는 영상을 캡처하여 비디오 메모리(116)에 저장하는 과정을 보이고 있다.3 illustrates a process of capturing an image output from an external device (interface of a predecoder 100 and an external device (video decoder or digital camera) that is in charge of image input and output from the external device) and storing it in the video memory 116.

상기 전처리기(100)의 주요 기능 중의 하나는 고해상도 영상을 부호기에서 필요로 하는 저해상도 영상으로 변환하는 것이다.One of the main functions of the preprocessor 100 is to convert a high resolution image into a low resolution image required by an encoder.

변환하는 화면의 크기와 형태는 레지스터 세팅을 통하여 결정하며 저해상도로 변환시 생기는 화질의 열화를 최소한으로 줄이기 위해 각 화소 간의 상관 관계를 이용하여 수평/수직 방향으로 필터링을 한다.The size and shape of the screen to be converted are determined through register settings, and filtering is performed in the horizontal and vertical directions by using correlations between pixels in order to minimize the deterioration of the quality caused by the conversion to low resolution.

112는 CPU, 114는 DMA, 118은 메모리 컨트롤러를 나타낸다.112 denotes a CPU, 114 a DMA, and 118 a memory controller.

도 4는 이미지 캡처시 필요한 파라미터를 나타낸다.4 shows parameters required for image capture.

여기서 WID(Capture Image Width)는 캡처이미지의 수평 크기를 나타내며, HEI(Capture Image Height)는 캡처이미지의 수직 크기를 나타내며, HSP(Horizontal Capture Start Position)는 캡처이미지의 수평 시작점을 나타내며, VSP(Vertical Capture Start Position)는 캡처이미지의 수직 시작점을 나타내며, HSR(Horizontal Capture Scaling Ratio)은 캡처이미지의 수평 비율를 나타내며, VSR(Verticla Capture Scaling Ratio)은 캡처이미지의 수직 비율을 나타낸다.Where WID (Capture Image Width) represents the horizontal size of the captured image, HEI (Capture Image Height) represents the vertical size of the captured image, HSP (Horizontal Capture Start Position) represents the horizontal start point of the captured image, and VSP (Vertical Capture Start Position (Capture) indicates the vertical start point of the captured image, HSR (Horizontal Capture Scaling Ratio) indicates the horizontal ratio of the captured image, and VSR (Verticla Capture Scaling Ratio) indicates the vertical ratio of the captured image.

도 5는 MxN 크기의 이미지에서 임의 크기의 이미지를 캡처링하는 과정을 나타낸다.5 shows a process of capturing an image of arbitrary size in an MxN size image.

디지털 카메라나 ADC(비디오 디코더)로부터 입력되는 이미지는 임의의 크기가 될 수 있으며 VSP, HSP, WID, HEI, VSR, HSR 레지스터 값을 도 3에서처럼 프로그램으로 결정하여 이미지를 캡처한다.The image input from the digital camera or ADC (video decoder) can be of any size and the VSP, HSP, WID, HEI, VSR and HSR register values are determined programmatically to capture the image as shown in FIG.

상기 6개의 파라미터들은 외부에서 변경할 수 있다.The six parameters can be changed externally.

VSR과 HSR은 이미지 캡처시 수평/수직으로 스캐일링 비을 결정하는데, 하드웨어를 고려하여 스캐일링 비을,로 사용한다.VSR and HSR determine the scaling ratio horizontally and vertically when capturing images. , Used as.

상기 n값은 외부에서 변경할 수 있다.The n value can be changed externally.

상기 스캐일링 비을 각각 수평/수직으로 나눈 이유는 캡처시 다양한 크기로 입력되는 이미지를 지원하기 위해서이다.The reason why the scaling ratio is divided horizontally and vertically, respectively, is to support images input at various sizes during capture.

도 6은 512x496의 디지털 CMOS 카메라에서 352x288의 CIF 이미지를 캡처하는 예를 보이고 있다.6 shows an example of capturing a 352x288 CIF image in a 512x496 digital CMOS camera.

도 7은 도 3에 나타낸 SYNC 감지부(102)와 캡처윈도우 크기결정부(104)에 대한 상세 블록도이다.7 is a detailed block diagram of the SYNC detector 102 and the capture window sizing unit 104 shown in FIG.

외부 비디오 디코더나 ADC로부터 출력되는 수직 동기신호(VSYNC)와, 수평 동기신호(HSYNC)를 감지하는 SYNC 감지부(102)와 입력 영상으로부터 수평/수직으로 유효한 구간을 출력하는 캡처윈도우 크기결정부(104)로 이루어진다.A vertical sync signal VSYNC output from an external video decoder or ADC, a SYNC detector 102 for detecting a horizontal sync signal HSYNC, and a capture window sizing unit for outputting a valid horizontal / vertical section from an input image ( 104).

수직 동기신호(VSYNC)는 수직회귀구간을 나타내며 내부에선 화면의 수직 시작을 나타내는 신호로 사용한다.The vertical sync signal VSYNC represents a vertical regression section and is used as a signal to indicate the vertical start of the screen inside.

수평 동기신호(HSYNC)는 수평회귀구간을 나타내며 내부에선 화면의 수평 시작을 나타내는 신호로 사용한다.The horizontal synchronization signal (HSYNC) represents a horizontal regression section and is used as a signal to indicate the horizontal start of the screen inside.

디지털 카메라나 ADC(Video Decoder)로부터 입력되는 이미지는 임의의 크기가 될 수 있는데 HSP, WID, VSP, HEI 값을 조절하여 수평 수직으로 유효한 화면 영역을 출력한다.The image input from the digital camera or the ADC (Video Decoder) can be any size, and the HSP, WID, VSP, and HEI values are adjusted to output a valid screen area vertically and horizontally.

수평으로 유효한 구간을 계산하여 출력하는 부분은 수평 카운터(104ba)와 비교기(104bb)로 구성된다.The portion that calculates and outputs a horizontally valid section is composed of a horizontal counter 104ba and a comparator 104bb.

상기 수평 카운터(104ba)는 수평 동기신호(HSYNC)에 의해 초기화되며 비교기(104bb)에서 HSP와 비교하여 같으면 수평 유효신호(HVALID)를 1로 만든다.The horizontal counter 104ba is initialized by the horizontal synchronizing signal HSYNC and makes the horizontal valid signal HVALID equal to 1 when compared with the HSP in the comparator 104bb.

비교기(104bb)에서 수평 카운터 값이 HSP+WID가 되면 수평 유효 신호(HVALID)를 0으로 만들어 수평으로 유효 구간을 나타내는 HVALID를 출력한다.When the horizontal counter value becomes HSP + WID in the comparator 104bb, the horizontal valid signal HVALID is set to 0 to output a HVALID indicating a valid interval horizontally.

상기한 방법으로 수직으로 유효한 구간을 계산하여 출력하는 부분은 수직 카운터(104aa)와 비교기(104ab)로 구성된다.The portion that calculates and outputs a vertically valid section by the above method is composed of a vertical counter 104aa and a comparator 104ab.

상기 수직 카운터(104aa)는 수직 동기신호(VSYNC)에 의해 초기화되며 비교기(104ab)에서 VSP와 비교하여 같으면 수직 유효신호(VVALID)를 1로 만든다.The vertical counter 104aa is initialized by the vertical synchronizing signal VSYNC and sets the vertical valid signal VVALID to 1 if it is equal to the VSP in the comparator 104ab.

비교기(104ab)에서 수직 카운터 값이 VSP+HEI가 되면 수직 유효신호(VVALID)를 0으로 만들어 수직으로 유효 구간을 나타내는 VVALID를 출력한다.When the vertical counter value becomes VSP + HEI in the comparator 104ab, the vertical valid signal VVALID is set to 0 and a VVALID indicating a valid interval is output vertically.

도 8은 도 3에 나타낸 캡처이미지 스캐일링 비 결정부(106)의 상세 블록도로서, 상기 캡처이미지 스캐일링 비 결정부(106)는 캡처윈도우 크기결정부(104)에서 만들어진 수직 유효신호(VVALID)와 수평 유효신호(HVALID)를 이용한다.FIG. 8 is a detailed block diagram of the captured image scaling ratio determiner 106 shown in FIG. 3, wherein the captured image scaling ratio determiner 106 is a vertical valid signal VVALID generated by the capture window sizing unit 104. ) And the horizontal valid signal (HVALID).

수직 유효신호(VVALID) = 1인 구간 동안에 라인 카운터(106ba)가 동작하고 비교기(106bb)에서 VSR 값과 비교하여 유효 수직구간(lin_v)를 출력한다.The line counter 106ba operates during the period in which the vertical valid signal VVALID = 1, and compares the VSR value with the comparator 106bb and outputs a valid vertical section lin_v.

예를 들어 VSR = 1/2인 경우엔 라인 카운터(106ba)의 값(lin_cnt)이 증가하면서 2의 배수가 될 때마다 유효 수직구간(lin_v)를 1로 만들어 1/2의 스캐일링 다운 동작을 하도록 한다.For example, in the case of VSR = 1/2, when the value of the line counter 106ba (lin_cnt) increases and becomes a multiple of 2, the effective vertical section (lin_v) is made to 1 to perform 1/2 scaling down operation. Do it.

마찬가지로 수평 유효신호(HVALID) = 1인 구간 동안에 픽셀 카운터(106ca)가 동작하고 비교기(106cb)에서 HSR 값과 비교하여 유효 수평픽셀(pix_v)가 출력한다.Likewise, the pixel counter 106ca operates during the period in which the horizontal valid signal HVALID = 1, and the effective horizontal pixel pix_v is output by comparing the HSR value with the comparator 106cb.

캡처 비율(capt_rate)은 전처리기(100)에서 캡처하는 프레임 비율을 조절하는 기능으로써 수직 동기신호(VSYNC)에 의해서 증가하는 필드 카운터(106aa)의 값(fld_cnt)을 사용하여 유효한 화면(fld_v)으로 나타낸다.The capture ratio capt_rate is a function of adjusting the frame rate captured by the preprocessor 100 to a valid screen fld_v using the value fld_cnt of the field counter 106aa which is increased by the vertical sync signal VSYNC. Indicates.

유효한 화면을 나타내는 fld_v, 유효 수직구간을 나타내는 lin_v, 유효 수평픽셀을 나타내는 pix_v을 조합기(106c)로 조합하여 최종적으로 HSP, VSP, WID, HEI, HSR, VSR 값으로 계산된 스캐일링 다운된 구간을 출력한다.Combined fld_v representing valid screen, lin_v representing effective vertical section, and pix_v representing effective horizontal pixel with combiner 106c, and finally the scaled down interval calculated by HSP, VSP, WID, HEI, HSR, VSR values Output

즉, 전처리기(100)에서 수직출력 동기신호(ccd_vs)와 수평출력 동기신호(ccd_hs)와 픽셀출력 리퀘스트 신호(ccdi_req)를 출력한다.That is, the preprocessor 100 outputs the vertical output synchronizing signal ccd_vs, the horizontal output synchronizing signal ccd_hs, and the pixel output request signal ccdi_req.

도 9는 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위한 수평 필터부를 나타낸다.9 illustrates a horizontal filter unit for reducing deterioration of image quality due to scaling down.

도 9에서 보면 시프트 레지스터(SR1-SR7)와, 시프트 및 가산기 작동부(SA1-SA7)와, 가산기(108a)로 구성되는 데, 시프트 레지스터(SR1-SR7)에 수평으로 스캐일링 다운되어 출력되는 값(Y_1D-Y_7D)이 시프트되어 순서대로 입력되고, 시프트 및 가산기 작동부(SA1-SA7)에서 필터 계수값(COEF1-4)과 시프트 되고 가산되어 결과값(PROD1-7)이 출력된다.9, the shift register SR1-SR7, the shift and adder operation units SA1-SA7, and the adder 108a are horizontally scaled down and output to the shift registers SR1-SR7. The values Y_1D-Y_7D are shifted and input in order, shifted and added with the filter coefficient values COEF1-4 in the shift and adder operating units SA1-SA7, and the resultant values PROD1-7 are output.

이때 상기 필터 계수값(COEF1-4)은 외부 CPU(112)에서 결정하여 입력하며 각 화소 간의 상관관계를 고려하여 가중치를 결정하면 된다.In this case, the filter coefficient value COEF1-4 may be determined and input by the external CPU 112, and the weight may be determined in consideration of the correlation between the pixels.

상기 각각의 결과값은 가산기(108a)에 의해 가산되어 수평 필터링된 출력값(HFILO)으로 출력되고, MUX(109)에 의해 수평 필터링 여부가 결정되어 수평으로 스캐일링 다운되어 출력되는 값(YOUT)을 출력하게 된다.Each result value is added by the adder 108a and output as a horizontally filtered output value HFILO, and whether or not horizontal filtering is determined by the MUX 109 is horizontally scaled down and outputs a value YOUT. Will print.

도 9는 필터 계수값(COEF1-4)으로 8비트 부동 소수점 값을 사용하면 승산기(multiplier) 사용이 필요 없음을 보여준다.9 shows that using a 8-bit floating point value as the filter coefficient value COEF1-4 does not require the use of a multiplier.

도 10은 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위한 수직 필터부(110)를 나타낸다.10 illustrates a vertical filter unit 110 for reducing deterioration of image quality due to scaling down.

수평으로 스캐일링 다운되어 출력되는 값(YOUT)이 라인 버퍼(SRAM1)에 순서대로 저장되고, 다음 라인의 YOUT이 출력되면, 라인 버퍼(SRAM1)의 값은 라인 버퍼SRAM2에 저장되고 새로운 YOUT은 라인 버퍼(SRAM1)에 저장한다.When the value YOUT that is horizontally scaled down and output is stored in the line buffer SRAM1 in order, and the YOUT of the next line is output, the value of the line buffer SRAM1 is stored in the line buffer SRAM2 and the new YOUT is lined. It is stored in the buffer SRAM1.

다음 라인의 YOUT이 출력되면 YOUT은 그대로, 라인 버퍼(SRAM1)의 출력값( CDOUT1)은 오른쪽으로 시프트(right shift) 되어, 라인 버퍼(SRAM2)의 출력값(CDOUT2)은 그대로, CDOUT1은 1:2:1의 비율로 가산기(110a)에 입력되어 가산되고 수직 필터링된 출력값(VFILO)을 출력한다.If YOUT of the next line is output, YOUT is intact, output value CDOUT1 of line buffer SRAM1 is shifted right, output value CDOUT2 of line buffer SRAM2 is equal to 1: 2: The adder 110a is input to the adder 110a at a ratio of 1 and outputs an added and vertically filtered output value VFILO.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 수평/수직 스캐일링 비를 다양하게 사용하도록 하여 임의 크기의 입력 비디오 이미지에 대해서도 원하는 해상도의 이미지를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, an image having a desired resolution can be obtained even for an input video image having any size by using various horizontal / vertical scaling ratios.

특히, 다양한 크기로 출력하는 저가형의 디지털 CMOS 카메라 등에 인터페이스하여 원하는 해상도의 이미지를 얻도록 하여 영상 시스템 구현상에서 영상 입력 인터페이스를 용이하게 할 수 있다.In particular, it is possible to interface with a low-cost digital CMOS camera that outputs in various sizes to obtain an image having a desired resolution, thereby facilitating an image input interface in an image system.

Claims (6)

외부에서 입력된 디지털 영상 신호의 수평 동기신호(HSYNC)와 수직 동기신호(VSYNC)를 감지하는 SYNC 감지부와SYNC detection unit for detecting the horizontal synchronization signal (HSYNC) and vertical synchronization signal (VSYNC) of the digital image signal input from the outside; 상기 동기신호(HSYNC/VSYNC)에 의해 입력 영상으로부터 수평/수직으로 유효신호(HVALID/VVALID)를 출력하는 캡처윈도우 크기결정부와,A capture window sizing unit for outputting a valid signal (HVALID / VVALID) horizontally and vertically from an input image by the synchronization signal (HSYNC / VSYNC); 상기 캡처윈도우 크기결정부에서 출력되는 HVALID/VVALID 신호를 이용하여 스캐일링 다운된 구간인 수평출력/수직출력 동기신호(ccd_hs/ccd_vs)와 픽셀출력 리퀘스트신호(ccdi_req)를 내보내는 캡처이미지 스캐일링 비 결정부와,Determining a capture image scaling ratio that outputs a horizontal output / vertical output synchronization signal (ccd_hs / ccd_vs) and a pixel output request signal (ccdi_req) which are scaled down using the HVALID / VVALID signal output from the capture window sizing unit. Wealth, 상기 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위해 수평으로 필터링하여 YOUT를 출력하는 수평 필터부와,A horizontal filter unit which horizontally filters and outputs a YOUT to reduce deterioration of image quality due to the scaling down; 상기 스캐일링 다운에 따른 화질의 열화를 줄이기 위해 수평으로 필터링된 YOUT를 수직으로 필터링하여 VFILO를 출력하는 수직 필터부를 포함하는 동영상 부호기의 전처리 회로.And a vertical filter unit vertically filtering the horizontally filtered YOUT to reduce the deterioration of the image quality due to the scaling down and outputting a VFILO. 청구항 1에 있어서, 상기 캡처윈도우 크기결정부는,The method of claim 1, wherein the capture window size determination unit, 상기 수평 동기신호(HSYNC)에 의해 초기화되는 수평 카운터와, 상기 수평 카운터의 값을 캡처이미지의 수평 시작점(HSP)과 비교하여 같으면 수평 유효신호(HVALID)를 1로 만들고, 상기 수평 카운터의 값이 HSP+WID(캡처이미지의 수평크기)가 되면 수평 유효신호(HVALID)를 0으로 만들어 수평으로 유효구간을 출력하는 비교기와, 상기 수직 동기신호(VSYNC)에 의해 초기화되는 수직 카운터와, 상기 수직 카운터의 값을 캡처이미지의 수직 시작점(VSP)과 비교하여 같으면 수직 유효신호(VVALID)를 1로 만들고, 상기 수직 카운터의 값이 HSP+HEI(캡처이미지의 수직크기)가 되면 수직 유효신호(VVALID)를 0으로 만들어 수직으로 유효구간을 출력하는 또 다른 비교기로 구성됨을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 회로.If the horizontal counter initialized by the horizontal synchronization signal HSYNC and the value of the horizontal counter are equal to the horizontal start point HSP of the captured image, the horizontal valid signal HVALID is set to 1, and the value of the horizontal counter is When the HSP + WID (horizontal size of the captured image) is reached, a comparator for making the horizontal valid signal HVALID 0 and outputting a valid section horizontally, a vertical counter initialized by the vertical synchronization signal VSYNC, and the vertical counter. If the value of is equal to the vertical start point (VSP) of the captured image, the vertical valid signal (VVALID) is set to 1, and when the value of the vertical counter becomes HSP + HEI (vertical size of the captured image), the vertical valid signal (VVALID) is obtained. And another comparator for outputting the valid section vertically by making 0 equal to 0. 청구항 1에 있어서, 상기 캡처이미지 스캐일링 비 결정부는,The method of claim 1, wherein the capture image scaling ratio determiner, 상기 수직 유효신호(VVALID) = 1인 구간 동안에 동작하는 라인 카운터와, 상기 라운 카운터의 값을 캡처이미지의 수직비(VSR)와 비교하여 유효 수직구간(lin_v)를 만들어 스캐일링 업 또는 다운 동작을 하는 비교기와, 상기 수평 유효신호(HVALID) = 1인 구간 동안에 동작하는 픽셀 카운터와, 상기 픽셀 카운터의 값을 캡처이미지의 수평비(HSR)와 비교하여 유효 수평픽셀(pix_v)을 만들어 스캐일링 업 또는 다운동작을 하는 다른 비교기와, 상기 수직 동기신호(VSYNC)에 의해서 증가하는 필드 카운터와, 상기 필드 카운터의 값을 캡처하는 프레임 비율을 조절하는 캡처 비율(capt_rate)과 비교하여 유효한 화면(fld_v)를 출력하는 또 다른 비교기와, 상기 fld_v, lin_v, pix_v을 조합하여 최종적으로 스캐일링 다운된 구간을 출력하는 조합기로 구성됨을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 회로.The line counter operating during the period of the vertical valid signal VVALID = 1 and the value of the round counter are compared with the vertical ratio VSR of the captured image to create a valid vertical section lin_v to perform scaling up or down operations. A comparator, a pixel counter that operates during the horizontal valid signal HVALID = 1, and compares the value of the pixel counter with the horizontal ratio HSR of the captured image to generate an effective horizontal pixel pix_v. Alternatively, a valid screen fld_v is compared with another comparator performing a down operation, a field counter that is increased by the vertical sync signal VSYNC, and a capture rate capt_rate that adjusts a frame rate for capturing the value of the field counter. A video coder comprising: a comparator for outputting a comparator and a combiner for outputting a scaled down section by combining the fld_v, lin_v, and pix_v A preprocessing circuit. 외부 장치로부터 출력되는 이미지를 캡처하여 스캐일링 업 또는 다운하고 상기 스캐일링 다운시 생기는 화질의 열화를 줄이기 위해 수평/수직방향으로 필터링을 하는 동영상 부호기의 전처리방법에 있어서;A pre-processing method of a video encoder for capturing an image output from an external device, scaling up or down, and filtering in a horizontal / vertical direction to reduce deterioration of image quality caused by scaling down; 상기 이미지 캡처시,When capturing the image, 캡처이미지의 수평 크기를 나타내는 WID와, 캡처이미지의 수직 크기를 나타내는 HEI와, 캡처이미지의 수평 시작점을 나타내는 HSP와, 캡처이미지의 수직 시작점을 나타내는 VSP와, HSR은 캡처 이미지의 수평 스케일링 비를 나타내는 HSR과, 캡처이미지의 수직 스캐일링 비를 나타내는 VSR의 6개 파라미터를 사용하여 상기 파라미터값으로 이미지를 캡처하여 스캐일링 업 또는 다운함을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 방법.WID representing the horizontal size of the captured image, HEI representing the vertical size of the captured image, HSP representing the horizontal starting point of the captured image, VSP representing the vertical starting point of the captured image, and HSR representing the horizontal scaling ratio of the captured image. And scaling up or down by capturing an image with the parameter value using six parameters of the HSR and VSR representing the vertical scaling ratio of the captured image. 청구항 4에 있어서, 상기 HSR의 스캐일링 비는이거나,인 것을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 방법.The method of claim 4, wherein the scaling ratio of the HSR is Or A pre-processing method of a video encoder, characterized in that. 청구항 4에 있어서, 상기 VSR의 스캐일링 비는이거나,인 것을 특징으로 하는 동영상 부호기의 전처리 방법.The method of claim 4, wherein the scaling ratio of the VSR is Or A pre-processing method of a video encoder, characterized in that.
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