A Hardware Implementation of Image Scaler Based on Area Coverage Ratio

면적 점유비를 이용한 영상 스케일러의 설계

  • 성시문 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학) ;
  • 이진언 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학) ;
  • 김춘호 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학) ;
  • 김이섭 (한국과학기술원 전자전산학과 전기 및 전자공학)
  • Published : 2003.03.01

Abstract

Unlike in analog display devices, the physical screen resolution in digital devices are fixed from the manufacturing. It is a weak point on digital devices. The screen resolution displayed in digital display devices is varied. Thus, interpolation or decimation of the resolution on the display is needed to make the input pixels equal to the screen resolution., This process is called image scaling. Many researches have been developed to reduce the hardware cost and distortion of the image of image scaling algorithm. In this paper, we proposed a Winscale algorithm. which modifies the scale up/down in continuous domain to the scale up/down in discrete domain. Thus, the algorithm is suitable to digital display devices. Hardware implementation of the image scaler is performed using Verilog XL and chip is fabricated in a 0.5${\mu}{\textrm}{m}$ Samsung SOG technology. The hardware costs as well as the scalabilities are compared with the conventional image scaling algorithms that are used in other software. This Winscale algorithm is proved more scalable than other image-scaling algorithm, which has similar H/W cost. This image-scaling algorithm can be used in various digital display devices that need image scaling process.

TFT LCD 와 같은 디지털 디스플레이 디바이스는 CRT 와 같은 아날로그 디스플레이 디바이스와 달리 그 제조 과정에서부터 해상도가 정해져 버리는 단점을 가지게 된다. 그러나 이들 디스플레이 디바이스에 출력이 되는 입력 화면의 해상도의 종류는 매우 다양하며 출력 디바이스의 해상도 또한 날로 다양해지고 있다. 이러한 입력 영상의 해상도를 출력 영상의 해상도에 맞게 스케일을 늘리거나 줄이는 일(interpolation / decimation)을 하는 것을 영상 스케일러라고 한다. 이러한 스케일 up/down 과정에서 생길 수 있는 영상의 열화를 줄이기 위한 알고리즘과 이를 이용한 H/W cost가 저렴한 영상 스케일러에 대한 연구가 기존에 진행되어 왔다. 본 논문에서는 영상 scale up/down에 있어서 이상적이라 할 수 있는 연속 공간에서의 광학적 영상 확대/축소를 이산 공간인 디지털 디스플레이 비다이스에 맞게 옮긴 Winscale 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안된 알고리즘을 이용한 영상 스케일러를 Verilog XL을 이용해서 H/W로 구현하였다. 그리고 삼성 SOG 0.5㎛ 공정을 이용하여 실제 칩으로 제작되었다. 기존의 다른 소프트웨어에서 사용되고 있는 영상스케일링 알고리즘을 이용해서 스케일된 영상의 R, G, B 각 칼라 채널에 대한 PSNR 값을 가지고 스케일링 기능의 우열을 비교했다. 또한 H/W cost 도 비교하였다. 이러한 Winscale 방법을 이용한 영상 스케일러는 영상 품질은 기존의 알고리즘과 비등하거나 우수하면서 H/W cost 가 기존의 것들 보다 저렴하기 때문에 영상 스케일러가 필요한 다양한 디지털 디스플레이 디바이스에 사용될 수 있을 것이다.성이 가장 높았고, 그람양성균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.치는 LC군(저칼슘식이군)에서 유의하게 높았고, 정상수준의 칼슘을 섭취한 각 군에서는 차이를 나타내지 않았다. 대퇴골의 습윤무게는 참다랑어골분(TB)군과 구연산처리 된 참다랑어 골분(CT)군에서 높은 수치를 나타내었고, 건조후의 무게는 저칼슘군(LC)을 제외한 정상수준의 칼슘 투여군 간에 차이가 없었다. 대퇴골의 회분 함량은 정상수준의 칼슘식이군들에 비해 저칼슘식이인 LC군에서 유의하게 낮았다. 체중 100g 당의 대퇴골의 칼슘함량은 저칼슘식이(LC)군에서 유의적으로 낮았고 칼슘급원에 따라 차이를 나타내지 않았다. 대퇴골의 골밀도 측정 결과 저칼슘식이인 LC군은 정상식이군에 비해 골밀도가 유의하게 낮았으며, 동일한 정상수준의 칼슘이 공급된 실험군 사이에서는 참다랑어골분(TB)군의 골밀도가 가장 높은 수치를 보였다. 본 연구결과 여러 가지 칼슘급원에 따른 흰쥐의 골격대사는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 저칼슘군과의 차이가 두드러져 양적인 면에서의 칼슘공급의 중요성을 지적할 수 있겠다. 대퇴골의 중량이나 회분, 칼슘 및 대퇴골의 골밀도 결과로 보아 참다랑어 골분은 탄산칼슘군이나, 기존에 칼슘 급원으로 사용해 오던 우골분수준으로 뼈의 건강유지 면에서 긍정적인 가치를 부여할 수 있는 것으로 사료된다.EFA)의 함량은 유리지질이 결합지질에 비하여 높았으나 w3 고도불포화방방산(w3-HU-FA)의 함량에 있어서는 그 반대이었다. 부위별로는 지질의 함량 및 지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액

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