자동차 블랙박스 구성-외부영상 입력장치

자동차 블랙박스 구성은 크게 3가지로 나눌수 있다.

(1)외부영상 입력장치(Camera Sensor)

(2)영상을 인코딩 및 주변기기 관리하는 장치(Application Processor)

(3)저장장치(SD/NAND/USB HDD/SATA HDD/ SSD)


외부영상 입력장치(Camera Sensor)

영상입력장치는 현재 휴대폰에서 많이 볼수 있는 카메라 센서를 많이 사용한다.

이런 Digital Camera 센서로는 CMOS 계열을 많이 사용되고 Digital 출력 포맷으로 YUV포맷을 사용한다. CCD라고 사용하지 못하는 것은 아니다 통상 가격이 높기 때문에 CMOS 계열이 많이 사용된다.

외부영상장치와 인코딩장치간의 데이타로 YUV 포맷을 사용하는 이유는 흔히 빛(영상)을 표현하는데 사용되는 RGB 포맷보다 동영상으로 인코딩하기 장점이 있기 때문이다. YUV는 빛의 밝기를 나타내는 휘도(Y)와 색상신호인 U,V로 빛(영상)을 표현하므로 동일한 영상을 표현하는데 RGB보다 적은 데이타가 사용된다.

Digital Camera 센서는 해당 제품의 사양에 따라 다양한 포맷으로 출력을 내보낼수 있고 RGB 형태나 RAW 데이타 형태로도 내보낼 수 있지만 블랙박스 제품에서에서는 동영상을 생성하기에 적합한 YUV 포맷으로 대부분은  사용되고 있다.

빛(RGB)의 다른 표현방법이 YUV이므로 YUV가 원본이라고 할 수 있는데 실제 카메라 센서에서 인코딩장치로 전달되는 최종 데이타는 YUV원본이 아니다.(최소한 제가 알고 있는한도에서는) 일종의 압축(샘플링)된 YUV포맷이 사용되는데 원본이 Y신호와 U,V신호가 1:1:1 비율로 정보가 들어 있는 YUV 4:4:4 , 휘도 신호대비 절반의 색상신호로 구성된 YUV422 휘도신호대비 1/4의 색상신호로 구성되는 YUV411, 휘도신호 2번에 색상신호중 U가 1번 V는생략 휘도신호 2번에 색상신호 U는 생략되고 Y만 1번 구성되는 YUV420이 있다.(YUV420라고 표현했지만 실제는 Y4U2V0Y4U0V2Y4U2V0Y4U0V2)

(1)에서 (2)로 전달되는 과정을 정리하면

빛(영상,RGB)가 RGB에 감응하는 센서에 의해 전기신호화되어 DIgital RGB신호가 된 후
동영상 제작의 편의성을 위해서 RGB->YUV 컨버터를 통해서 최종 YUV포맷이 영상인코딩장치로 전달된다.

블랙박스 업계에 있으면서 접하게 되는 많은 카메라센서 스펙을 접하면 다양한 기능들을 나열되는데 실제 업계에서 요구되는 기능은 몇가지에 한정되어 있다. 카메라 센서를 공급하는 업체들이 다양한 기능을 추가하고 가격을 높게 유지하는 것보다 실제필요한 기능만을 포함하고 좋은 성능을 추구하는것이 필요하다.


참고자료 위키디피아.