Hardware Implementation of Minimized Serial-Divider for Image Frame-Unit Processing in Mobile Phone Camera.

Mobile Phone Camera의 이미지 프레임 단위 처리를 위한 소형화된 Serial-Divider의 하드웨어 구현

In this paper, we propose the method of hardware-design for the division operation of image frame-unit processing in mobile phone camera. Generally, there are two types of the data processing, which are the parallel and serial type. The parallel type makes it possible to process in realtime, but it needs significant hardware size due to many comparators and buffer memories. Compare the serial type with the parallel type, the hardware size of the serial type is smaller than the other because it uses only one comparator, but serial type is not able to process in realtime. To use the hardware resources efficiently, we employ the serial divider since frame-unit operation for image processing does not need realtime process. When compared with both in the same bit size and operating frequency, the hardware size of the serial divider is approximately in the ratio of 13 percentage compared with the parallel divider.

본 논문에서는 모바일 폰 카메라의 프레임 단위 영상 신호 처리 과정에서 필요한 나눗셈 연산을 위한 나눗셈기 설계 방법을 제안한다. 나눗셈기의 내부 데이터 처리 방법에는 직렬 방식과 병렬 방식이 있다. 직렬방식은 실시간 연산이 가능한 반면에 많은 비교기와 Buffer Memory의 사용으로 인해 하드웨어 사이즈가 크다. 병렬방식은 실시간 연산을 할 수 없지만 하나의 비교기를 공유해서 연산함으로 직렬방식에 비해 하드웨어 크기를 줄일 수 있다. 이미지 처리를 위한 프레임 단위 연산은 실시간 연산을 필요로 하지 않으므로 하드웨어 자원으 효율성을 위해 직렬방식 나눗셈기를 적용한다. 입출력 조건을 동일하게 해서 병렬방식과 직렬방식의 나눗셈을 구현하여 하드웨어 크기를 비교 했을 때 동일한 동작 주파수에서 직렬방식의 나눗셈기가 병렬방식의 나눗셈기의 대락 1/8 정도의 하드웨어 크기를 가지는 것을 확인하였다.