국제테크노정보연구소 기술자료 출판부


   컬러 CCD의 구동회로부터 영상처리보드 설계까지
    
CCD카메라와 영상처리회로 설계

     (주)동역메카트로닉스연구소 기술분석팀 편저   B5/386P  65,000원

CCD(Charge Coupled Device)는 사람의 눈에 해당하는 기능을 가지며, 감도와 해상도의 향상이 디바이스의 성능을 결정짓는 아주 중요한 요소이다. 현재는 반도체 미세가공 기술의 발전으로 500만 화소라고 하는 고해상도의 CCD도 이미 실용화되었다. CCD는 용도면에서 초기에는 비디오카메라가 주류였지만, 패턴인식, 화상처리 입력, 감시, 특수촬영 등의 용도뿐만 아니라, 컴퓨터의 화상 입력장치로 CCD를 이용한 디지털카메라가 널리 보급되고 있으며, 그 외에 CCD가 지닌 특수 기능을 응용한 산업장비로 그 용도가 넓어지고 있다.
본서는 활용 범위가 급속히 확대되고 있는 CCD의 원리와 영상신호처리에 초점을 맞추어 여러 분야에서 응용이 가능하도록 기초적인 기술뿐만 아니라, 전문기술까지 정석이론과 실무 중심으로 해설하고 있다.
우선, 제1부에서는 CCD의 정석적인 기초이론 과정으로, 기본적인 원리부터 CCD를 사용하는데 필요한 주변기술에 중점을 두고 있으며, CCD의 원리와 기본 동작, 광학계의 기본지식, CCD로부터 얻은 영상신호를 처리하는 기본지식, 영상신호의 특징, 아날로그 처리에서 디지털 처리의 변환원리, 색의 등색에 관한 기초이론과 CCD를 사용한 카메라부터 TV 모니터에 이르기까지 색재현의 기초기술을 정석적으로 설명하고 있으며, CCD를 의료장비에 적용한 사례의 하나로,  초소형, 고감도, 고해상도, 높은 색 재현성이 요구되는 전자 내시경 시스템을 예로 들어서 오랜 R&D 경험을 토대로 자세하게 설명한다. 그리고, 최근 전자환경 문제를 고려하여 CCD를 사용한 시스템에서 발생하는 노이즈의 복사(Emission) 및 외부로부터의 노이즈에 대한 내성(Immunity), EMC 설계의 기본 기술에 대해 해설하고 있다.
제2부에서는 최신 컬러 CCD 센서의 사용법에 초점을 두고, 이 분야에서 세계적으로 가장 명성이 있는 Sony의 컬러 CCD 센서와, 구동용 회로와 A-D 컨버터 등의 신호처리회로가 동일 칩상에 형성한 도시바의 최신 초소형 컬러 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서를 예로 들어, 실제의 구동회로를 공개하고 구동원리와 방법 및 신호처리 기법에 대해 구체적으로 해설한다.
제3부에서는 영상신호의 구체적인 처리방법과 변환기술을 중심으로, 실제 구현회로를 공개하고 자세히 해설한다. 먼저, NTSC(National Television System Committee) 방식의 영상신호 구성과 디지털화 방법, 디지털 신호처리의 기초지식인 영상신호의 A-D/D-A 변환처리, 최신 digital video decoder의 내부구성과 주변 회로설계, 영상신호의 기록방법, 영상신호를 기록할 수 있는 메모리의 종류와 그 특징, 특히 영상신호의 프레임을 기억하는 프레임 버퍼 시스템에 정규 메모리로 사용되고 있는 SDRAM의 사용법을 프레임 버퍼를 시험 제작한 결과를 통하여 자세히 해설한다. 그리고, VTR나 DVD, 디지털 방송 시스템 등의 각종 영상시스템 내부의 하드웨어 구조와 영상신호 처리에 대하여 정리하여 소개한다.
제4부에서는 각종 영상처리시스템의 하드웨어를 면밀히 분석하고 체계적으로 자세하게 해설한다. 각종 화상효과를 체험할 수 있는 디지털 영상신호처리 기판의 설계 사례, 두 가지 이상의 영상신호를 동기하여 영상신호의 전환이 가능하도록 한 프레임 싱크로나이저(frame synchronizer)를 rapid prototyping kit Power Medusa상에서 설계하여 시험한 결과, NTSC 규격의 composite 영상신호와 PC의 VGA의 화상신호를 상호 변환하는 스캔 컨버터(Up/down converter)의 시제품에 대한 철저한 분석을 토대로 실무적으로 응용 설계 및 제작이 가능하도록 소스코드, 회로 공개와그 원리를 자세히 해설하고 있다.

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주요 내용

제1부:  CCD (Charge Coupled Device) 촬상소자의 기초 이론

■ CCD(Charge Coupled Device)의 기본원리와 성능 요소 해설

■ CCD의 광학계와 광파이버의 기초 이론

■ CCD의 영상신호처리 이론

■ CCD의 색 재현성에 관한 기초 이론

■ CCD 촬상소자의 응용 사례(전자 내시경)

■ CCD 센서 응용분야의 EMC 기초기술

제2부:  최신 컬러 CCD 센서 구동회로의 설계 실무

     CCD의 출력에서 Y/C신호, RGB 신호처리 기법
■ 컬러 CCD 촬상소자의 구동방법과 신호처리

     color image sensor의 구동과 신호처리 기법
■ 컬러 CMOS 촬상소자의 구동회로 설계

제3부:  영상신호처리 기법의 실무

NTSC/디지털 영상신호의 기초

■ 영상신호의 A-D/D-A 변환의 기초 실무

     콤퍼지트 영상신호의 디지털 변환기술
■ 비디오 디코더의 원리와 회로 설계

■ 영상신호용 메모리의 종류와 제어방법

     아날로그 영상기기부터 디지털 방송 시스템까지
■ 각종 영상처리 시스템의 하드웨어 해설

제4부:  영상신호처리 장치의 설계 사례와 응용

     각종 화상효과를 체험하는 디지털 신호처리
■ 실험용 영상신호처리 보드의 설계

      Rapid prototyping kit Power Medusa에 의한
■ 프레임 싱크로나이저의 설계와 시험

     Up/down Converter에 의한 영상신호의 처리
■ NTSC/VGA 변환기술의 기초 실무

     최신 Scan converter의 철저한 분석과 해설
■ NTSC/VGA 상호 변환장치의 설계

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