KR101085554B1 - Real-time input/output module system for Ultra High-Definition image - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 UHD(Ultra High Definition)에 대응하는 초고화질의 영상신호를 외부장치로부터 입력받아 Raw data로 실시간으로 저장 및 입출력할 수 있는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 대한 것이다. 본 발명은 UHD 영상을 구성하는 분할된 복수의 HD 영상의 수에 대응하도록 복수의 모듈을 구성하고, 각 모듈이 하나의 HD 영상에 대하여 독립적으로 저장 및 실시간 입출력을 처리하도록 함으로써, 데이터 부하를 효과적으로 분산시켜 방대한 데이터 전송량을 커버할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a real-time input / output module system for an ultra high definition image, and more particularly, an ultra high definition image signal corresponding to ultra high definition (UHD) can be input from an external device to be stored and input and output in real time as raw data. The present invention relates to a real-time input / output module system for ultra-high definition images. The present invention configures a plurality of modules to correspond to the number of the plurality of divided HD images constituting the UHD image, and each module independently stores and real-time input and output for one HD image, thereby effectively loading data Dispersion can cover a huge amount of data transfer.

초고화질, UHD, 실시간, 저장, 입출력 Ultra High Definition, UHD, Real Time, Storage, I / O

Description

초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템{Real-time input/output module system for Ultra High-Definition image}Real-time input / output module system for ultra high-definition image

본 발명은 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 UHD(Ultra High Definition)에 대응하는 초고화질의 영상신호를 외부장치로부터 입력받아 실시간으로 저장할 수 있으며, 저장된 영상신호를 실시간으로 출력할 수 있는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a real-time input / output module system for an ultra high definition image, and more particularly, an ultra high definition image signal corresponding to ultra high definition (UHD) can be received from an external device and stored in real time, and the stored image signal is stored in real time. This is a real time input / output module system for ultra-high definition images which can be output by

영상기술이 아날로그방식에서 디지털 방식으로 변화하면서 더 실제화면과 가까운 영상을 제공하기 위해 SD(Standard-Definition)에서 HD(Hi-Definition)로 발전해왔다. SD는 704×480의 해상도를 지원하고 35만 픽셀 정도로 구성되어 있으며, HD는 HD와 Full HD로 구분되어 이 중 더 높은 해상도를 지원하는 Full HD의 경우 1920×1080의 해상도를 지원하며 200만 픽셀로 구성되어 상기 SD에 비해 상당한 고화질의 영상을 제공한다.As imaging technology changes from analog to digital, it has evolved from SD (Standard-Definition) to HD (Hi-Definition) in order to provide a more realistic image. SD supports 704 × 480 resolution and consists of 350,000 pixels, HD is divided into HD and Full HD, and Full HD, which supports the higher resolution, supports 1920 × 1080 resolution and 2 million pixels. It is configured to provide a substantial high quality image compared to the SD.

최근의 영상 기술은 상기 Full HD를 넘어 UHD(Ultra High-Definition)으로 한 단계 더 성장해가고 있으며, 초고화질 및 초고해상도를 지원하는 상기 UHD는 차세대 미디어 환경으로 각광받고 있다. 상기 UHD는 4K(3840×2160)과 8K(7680×4320) 해상도와 최대 22.2 채널의 서라운드 오디오를 지원한다. 이와 같은 UHD는 상기 HD에 비교해 4K UHD 기준으로 보더라도 4배 더 선명한 화질을 제공하며, 8K UHD의 경우 상기 HD에 비해 16배나 더 선명한 화질을 제공한다.Recent imaging technology is growing one step further to the Full High-Definition (UHD) beyond the Full HD, and the UHD, which supports ultra-high definition and ultra-high resolution, is spotlighted as a next-generation media environment. The UHD supports 4K (3840 × 2160) and 8K (7680 × 4320) resolutions and up to 22.2 channels of surround audio. Such UHD provides 4 times clearer picture quality than 4K UHD picture compared to the HD, and 8K UHD provides 16 times more clear picture quality than the HD picture.

상기 UHD로 제작된 영상을 제공하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 UHD로 제작된 영상컨텐츠는 4K UHD의 경우 하나의 영상 프레임을 구성하기 위해 4개의 HD 영상으로 분할하여 제작하게 되며, 8K의 경우 16개의 HD 영상으로 분할 제작된다. 즉, 4K UHD 영상을 제작하기 위해 HD를 지원하는 4개의 입력장치가 필요하며, 8K UHD를 지원하기 위해 16개의 HD 지원 입력장치가 요구된다.In order to provide the image produced in the UHD, as shown in FIG. 1, the image content produced in the UHD is divided into four HD images to form one image frame in the case of 4K UHD, and 8K In the case of 16 HD images are divided and produced. That is, four input devices supporting HD are required to produce 4K UHD video, and 16 HD supporting input devices are required to support 8K UHD.

또한, 상기 외부 입력장치를 통해 입력된 UHD급 영상을 실시간으로 LCD 및 빔 프로젝터 등의 외부 출력장치로 출력하는데 있어서, 사용자가 영상시청에 불편함을 느끼지 않도록 출력하기 위해서는 초당 60 프레임의 영상이 상기 외부 출력장치로 전송되어야 하며, 이는 4K UHD의 경우 13.9Gbps의 전송량 처리가 지원되어야 함을 의미하고, 8K UHD의 경우 55.6Gbps의 전송량 처리가 지원되어야 함을 의미한다.In addition, in outputting the UHD-class image input through the external input device to an external output device such as an LCD and a beam projector in real time, in order to output so that the user does not feel discomfort in viewing the image, 60 frames per second image is displayed. It should be transmitted to an external output device, which means that 13.9Gbps throughput should be supported for 4K UHD, and 55.6Gbps throughput should be supported for 8K UHD.

더불어, 상기 UHD 영상을 실시간으로 제공하는데 있어서, 단순 영상신호만 제공되는 것이 아니라 음성신호도 같이 제공되어야 하기 때문에, 기존 HD의 경우 5.1 채널 지원에 3.7Mbps의 전송속도가 요구되었던 것에 비하여, UHD의 경우 최대 22.2채널을 지원하며 이에 따른 전송속도는 48.8Mbps가 요구된다.In addition, in providing the UHD video in real time, not only a simple video signal is provided but also an audio signal, the conventional HD requires a transmission rate of 3.7 Mbps to support 5.1 channels. In this case, up to 22.2 channels are supported, and accordingly, the transmission rate is required to be 48.8Mbps.

따라서, 현재 제공되고 있는 하드웨어의 성능을 최대한 이용하여 상기 UHD 영상을 실시간으로 처리하기 위하여 도 2와 같은 실시간 입출력 시스템이 제공되고 있다. 도 2의 구성은 4K UHD 정지영상에 대한 기존의 실시간 입출력 시스템에 대한 것으로서, 외부 입력장치와 출력장치 사이에서 영상을 실시간 처리하는 실시간 입출력 시스템은 HD를 지원하는 4개의 외부 입력장치로부터 하나의 UHD 정지영상을 4개의 화면으로 분할하여 수신하고, 복수의 저장매체(40)가 RAID 방식으로 연결되어 구성된 저장부에 각 화면을 원시데이터로서 저장한다.Accordingly, in order to process the UHD image in real time by utilizing the performance of the hardware currently provided, a real time input / output system as shown in FIG. 2 is provided. 2 is a conventional real-time input / output system for 4K UHD still image, the real-time input / output system for real-time processing the image between the external input device and the output device is one UHD from four external input devices supporting HD The still image is divided into four screens and received, and a plurality of storage media 40 are connected in a RAID manner to store each screen as raw data in a storage unit.

이와 같은 시스템은 외부 입력장치로부터 제공된 UHD 영상을 외부 출력장치로 실시간 출력하기 위해 마더 보드에 설치된 하나의 메인 프로세서(10) 또는 그래픽 프로세서에 의존하여 상기 UHD 영상을 4개의 HD 영상으로 상기 RAID방식의 저장부에 분할 저장한 후 상기 외부 출력장치의 UHD용 디스플레이에 각 HD 영상이 매칭되는 부분에 분할 출력하는 구성을 가지고 있다.Such a system relies on one main processor 10 or a graphics processor installed on a motherboard to output UHD images provided from an external input device to an external output device in real time. After divided storage in the storage unit has a configuration for splitting the output to the portion where each HD image is matched to the UHD display of the external output device.

따라서, 상기 메인 프로세서(10)는 자체적으로 설치된 운영체제를 통해 상기 입출력 인터페이스(20, 30)로 전송되는 각 HD 영상신호에 대한 제어, 상기 그래픽 카드와 저장부의 동작 제어를 수행한다.Therefore, the main processor 10 performs control of each HD video signal transmitted to the input / output interfaces 20 and 30 through the operating system installed therein, and controls the operation of the graphics card and the storage unit.

이때, 상기와 같은 시스템에서 RAID 방식의 저장부는 복수의 저장매체(40)로 이루어져 하나의 저장매체가 하나의 HD 영상에 대한 데이터 전송량을 만족시킨다 하더라도, 복수의 HD 영상의 데이터 흐름을 처리하는 상기 메인 프로세스(10)는 상기 저장부에 포함된 복수의 저장매체에 외부 입력장치로부터 일괄적으로 출력되는 복수의 HD 영상 사이의 동기화를 진행하면서 상기 저장부에 저장하여야 한다. 즉, 하나의 메인 프로세서에서 복수의 HD 영상에 대한 저장이 동기화를 수반하면서 이루어져야 하기 때문에 메인 프로세서에 걸리는 부하가 기하급수적으로 증가하며, 이를 해결하기 위해 고사양의 하드웨어로 구성되어야하는 만큼 비용이 크게 증가하는 문제점이 있다.In this case, the RAID storage unit in the system as described above is made up of a plurality of storage medium 40, even if one storage medium satisfies the data transfer amount for one HD video, the data processing of the plurality of HD video flows The main process 10 should be stored in the storage while performing synchronization between a plurality of HD images collectively output from an external input device to a plurality of storage media included in the storage. In other words, since the storage of a plurality of HD images in one main processor must be accompanied by synchronization, the load on the main processor increases exponentially, and the cost is greatly increased as it must be composed of high-end hardware to solve this problem. There is a problem.

또한, 상기 메인 프로세서(10)는 출력 인터페이스(30)로 상기 HD 영상을 출력시키기 이전에 동기화 작업을 완료하지만, 실제로 동시에 각 저장매체에 저장된 HD 영상을 로드하면서 발생하는 방대한 전송데이터량을 상기 메인 프로세서(10)가 감당하지 못하여 상기 UHD 디스플레이의 각 화면에 매칭되는 각 HD 영상은 서로 동기화가 이루어지지 않은 상태로 출력되는 문제점이 있다.In addition, the main processor 10 completes the synchronization operation before outputting the HD video to the output interface 30, but the main processor 10 receives a huge amount of transmission data generated while simultaneously loading the HD video stored in each storage medium. Since the processor 10 does not handle each HD image that matches each screen of the UHD display, there is a problem that the output is not synchronized with each other.

이와같이, 기존의 시스템은 하나의 프로세서에 영상의 전송제어와 동기화 제어를 의존하여 전체적인 시스템 구성이 복잡하고 비용을 높이고 있다.As such, the existing system relies on transmission control and synchronization control of an image in one processor, thereby increasing the overall system configuration and cost.

더불어, 상기 시스템은 4K UHD 영상을 기준으로 구성된 시스템이며, 해상도가 더 높은 8K UHD와 같은 경우 상기 메인 프로세서는 4K UHD 영상에 필요한 전송량의 4배를 제어할 수 있어야 하는데, 4K UHD 영상 제어에도 상당한 문제점이 제시되는 기존 시스템은 8K UHD 영상을 정상적으로 실시간 저장 및 출력하기 어려운 문제점이 있다.In addition, the system is based on 4K UHD video, and in the case of higher resolution 8K UHD, the main processor should be able to control 4 times the amount of transmission required for 4K UHD video. The existing system in which the problem is presented is problematic in that 8K UHD video is normally stored and output in real time.

본 발명은 하나의 UHD 영상을 구성하는 분할된 각 HD 영상에 대한 입출력 및 저장에 대한 제어가 하나의 메인 프로세서에서 총괄적으로 이루어지는 것이 아닌 독립적인 제어가 이루어지도록 하여, 방대한 데이터를 실시간 저장 및 입출력할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to control the input and output of each divided HD image constituting one UHD image, not to be collectively performed in one main processor to perform independent control, so that massive data can be stored and inputted in real time. The purpose is to provide a system that can be used.

또한, 본 발명은 시스템을 복수의 모듈로 구성하여, 각 모듈에서 하나의 HD 영상에 대한 제어를 담당하고 타 모듈과의 연계 동작을 통해 분할된 HD 영상에 대한 동기화가 시간지연 없이 정확히 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention comprises a system consisting of a plurality of modules, each module is responsible for the control of one HD video, and through the linkage operation with other modules to synchronize the divided HD video accurately without time delay The purpose is.

더하여, 본 발명은 각 모듈간 네트워크 인터페이스를 통한 파일 형식의 공유 또는 저장 방식에 대한 통신이 이루어지도록 하여 UHD 영상의 편집이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to facilitate the editing of the UHD image by the communication of the file format sharing or storage method through the network interface between the modules.

이외에도, 본 발명은 UHD 영상의 해상도가 증가할수록 단순 모듈을 추가 배치하는 것만으로 용이하게 대응할 수 있는 확장성을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide expandability that can be easily responded to by simply disposing a simple module as the resolution of the UHD image increases.

상기한 목적을 달성하기 위한 하나의 UHD 영상을 복수의 HD 영상으로 분할 수신하여 각 HD 영상을 독립적으로 저장 및 처리하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템은 상기 각 HD 영상을 수신하며 상호 연동하는 복수의 모듈을 포함하며,상기 각 모듈은 HD 영상신호를 수신하고, 외부 출력장치에 상기 HD 영상 을 출력하는 입출력 인터페이스부와, 상기 HD 영상을 고속 인터페이스를 통해 저장하는 고속 저장매체와, LAN을 통해 타 모듈과의 네트워크 연결을 지원하는 NIC(Network Interface Card)와, 상기 입출력 인터페이스부로부터 수신되는 HD 영상을 기설정된 원시 데이터 저장방식으로 상기 고속 저장매체에 실시간 저장하며, 상기 NIC를 통한 타 모듈과의 실시간 제어신호 교환을 통해 타 모듈과 동기화를 실시하는 메인처리부를 포함한다. A real-time input / output module system for an ultra-high definition image which divides and receives one UHD image into a plurality of HD images to independently store and process each HD image to achieve the above object receives and interworks with each HD image. And a plurality of modules, wherein each module receives an HD video signal and outputs the HD video to an external output device, a high speed storage medium for storing the HD video through a high speed interface, and a LAN. NIC (Network Interface Card) that supports network connection with other modules through, and the HD image received from the input and output interface unit in real time to the high-speed storage medium in a predetermined raw data storage method, and the other module through the NIC It includes a main processing unit for performing synchronization with other modules through the real-time control signal exchange with.

이때, 상기 고속 저장매체는 E-IDE 방식의 하드디스크 드라이브(HDD)나 SSD(Solid State Disk)를 포함할 수 있다. In this case, the high speed storage medium may include an E-IDE hard disk drive (HDD) or a solid state disk (SSD).

또한, 상기 UHD 영상이 4K UHD인 경우 상기 모듈은 4개로 구성되며, 8K UHD 영상인 경우 상기 모듈은 16개로 구성될 수 있다.In addition, when the UHD image is 4K UHD, the module may be configured in four, and in the case of 8K UHD image, the module may be configured in sixteen.

한편, 상기 기설정된 원시데이터 저장방식은 인터리브, 비인터리브 방식, 화면크기에 대한 고려여부, 오디오 정보의 저장위치 또는 동영상 압축 형식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The preset raw data storage method may include at least one of an interleave, a non-interleaved method, consideration of screen size, a storage location of audio information, or a video compression format.

또한, 상기 메인 처리부는 운영체제를 포함하여 사용자 입력을 상기 입출력 인터페이스부를 통해 수신하는 사용자 인터페이스를 제공하며, 상기 사용자 입력을 근거로 상기 기설정된 원시데이터 저장방식 또는 동기화 설정에 대한 입력을 수신할 수 있다.The main processor may include an operating system to provide a user interface for receiving a user input through the input / output interface unit, and receive an input for the preset raw data storage method or synchronization setting based on the user input. .

이외에도, 상기 메인 처리부는 상기 모듈의 마스터 또는 슬레이브를 설정할 수 있으며, 상기 모듈 중 마스터로 설정된 모듈의 메인 처리부는 동기화 시점을 결정하여 상기 NIC를 통해 상기 동기화 시점에 대한 제어신호를 슬레이브로 설정된 타 모듈로 전송하고, 상기 슬레이브로 설정된 모듈의 메인 처리부는 상기 제어신호를 근거로 최우선순위의 인터럽트를 생성하여 상기 동기화 시점에 따라 상기 HD 영상을 동기화할 수 있다.In addition, the main processing unit may set the master or slave of the module, and the main processing unit of the module set as the master among the modules determines a synchronization time point, and another module configured to set the control signal for the synchronization time point as a slave through the NIC. The main processor of the module configured as the slave may generate an interrupt of the highest priority based on the control signal to synchronize the HD image according to the synchronization time point.

더하여, 상기 메인 처리부는 상기 입출력 인터페이스부를 통한 사용자 입력, 상기 모듈에 구성된 하드웨어의 설정 또는 각 모듈의 실시간 상태정보에 따라 상기 모듈의 마스터 또는 슬레이브를 결정할 수 있다.In addition, the main processor may determine a master or a slave of the module according to a user input through the input / output interface unit, configuration of hardware configured in the module, or real-time state information of each module.

이때, 상기 실시간 상태정보는 각 모듈에 수신되는 HD 영상의 실시간 데이터 전송량 또는 상기 HD 영상의 수신시점을 포함하며, 상기 메인 처리부는 타 모듈의 실시간 상태정보를 상기 NIC를 통해 수신한 후 자신의 실시간 상태정보와 비교하여 상기 데이터 전송량이 타 모듈보다 크거나 상기 수신시점이 타 모듈보다 느린 경우 자신을 마스터로 설정할 수 있다. 또한, 상기 실시간 상태정보에 따른 상기 메인처리부의 마스터 또는 슬레이브 설정은 시간에 따라 타 모듈과의 주기적인 실시간 상태정보 비교에 따라 주기적으로 가변될 수 있다.In this case, the real-time status information includes the real-time data transmission amount of the HD video received at each module or the time of receiving the HD video, the main processor receives its real-time status information of the other module through the NIC and then real-time Compared to the status information, if the data transmission amount is larger than other modules or the reception time is slower than other modules, it may set itself as a master. In addition, the master or slave setting of the main processing unit according to the real-time state information may be periodically changed according to the periodic real-time state information comparison with other modules over time.

한편, 상기 메인처리부는 상기 입출력 인터페이스부로부터 수신되는 HD 영상을 상기 기설정된 원시데이터 저장방식에 따라 처리하여 상기 고속 저장매체에 저장하는 A/V 저장관리부와, 상기 HD 영상의 동기화를 처리하는 동기화부와, 상기 A/V 저장부에 상기 기설정된 원시데이터 저장방식에 대한 정보를 전송하는 파일 포맷터부와, 상기 NIC를 통해 동기화 시점을 전송하거나 수신하여 상기 동기화 시점에 따라 상기 HD 영상을 동기화하도록 상기 동기화부를 제어하며, 상기 파일 포맷터부의 상기 기설정된 원시데이터 저장방식에 대한 설정을 변경하는 제어부를 포함 할 수 있다.The main processor may process the HD image received from the input / output interface unit according to the predetermined raw data storage method and store the A / V storage manager in the high speed storage medium, and synchronize the HD image. A file formatter unit configured to transmit information on the preset raw data storage method to the A / V storage unit, and to transmit or receive a synchronization time point through the NIC to synchronize the HD image according to the synchronization time point. The controller may be configured to control the synchronization unit and to change a setting of the preset raw data storage method of the file formatter unit.

이때, 상기 메인 처리부는 상기 동기화부의 동기화 시점 결정시 상기 파일 포맷터부에 상기 동기화 시점을 전송하도록 제어하며, 상기 파일 포맷터부는 상기 동기화 시점을 근거로 인덱스 정보를 생성하여 상기 A/V 저장관리부를 통해 상기 인덱스 정보를 상기 고속 저장매체에 저장할 수 있다.In this case, the main processor controls the file formatter to transmit the synchronization point when the synchronization point of the synchronization unit is determined, and the file formatter unit generates index information based on the synchronization point to generate the index information through the A / V storage management unit. The index information may be stored in the fast storage medium.

본 발명에 따르면, UHD 영상을 구성하는 분할된 복수의 HD 영상의 수에 대응하도록 복수의 모듈을 구성하고, 각 모듈이 하나의 HD 영상에 대하여 독립적으로 저장 및 실시간 입출력을 처리하도록 함으로써, 데이터 부하를 효과적으로 분산시켜 방대한 데이터 전송량을 커버할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of modules are configured to correspond to the number of divided HD images constituting the UHD image, and each module independently stores and processes real-time input / output for one HD image, thereby loading data. It can effectively distribute the data to cover a large amount of data transmission.

또한, 본 발명은 모듈간의 네트워크 통신을 통해 동기화 시점을 결정하고 결정된 동기화 시점에 따라 각 모듈이 영상의 동기화를 독립적으로 수행하여 저장함으로써, 저장 속도를 개선시키고 저장된 영상의 출력시 정상적으로 동기된 UHD 영상을 출력할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is to determine the synchronization time point through the network communication between the modules, and each module performs the synchronization of the images independently according to the determined synchronization time point, thereby improving the storage speed and the UHD video normally synchronized when the stored video output Has the effect of outputting

이외에도, 본 발명은 복수의 모듈 각각에 대하여 개별적으로 제어할 수 있으므로, 사용자가 분할된 HD 영상 각각에 대하여 편집하여 추후 편집된 UHD 영상으로 출력할 수 있으므로, 영상에 대한 편집속도와 편집 용이성을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can individually control each of a plurality of modules, so that the user can edit each of the divided HD video to be output later edited UHD video, providing editing speed and ease of editing for the video can do.

더하여, 본 발명은 UHD 영상의 해상도에 따라 분할된 HD 영상의 수에 대응하여 모듈을 단순 추가 배치하는 것만으로 UHD 영상을 실시간 저장 및 입출력 할 수 있으며, 추후 모듈에 포함된 하드웨어의 성능이 개선되는 것만으로 UHD 영상에 대해서는 더 작은 수의 모듈로 커버가 가능하며, UHD 이상의 해상도에 대해서도 모듈의 수를 확장하는 것만으로 대응이 가능하여 편리한 확장성을 제공하는 효과가 있다.In addition, the present invention can store and input / receive UHD images in real time simply by simply adding modules corresponding to the number of divided HD images according to the resolution of the UHD image, and the performance of hardware included in the module is improved later. Only UHD video can be covered with a smaller number of modules, and even UHD video resolutions can be easily handled by expanding the number of modules, which provides convenient scalability.

본 발명은 UHD와 같은 초고화질의 영상에 대해 실시간 Raw data로서 입출력 및 저장을 수행하고, 외부 출력장치로 상기 UHD 영상을 구성하는 복수의 HD 영상의 동기화가 용이하게 이루어지도록 하며, UHD의 해상도 증가에 따라 확장성을 제공하여 높은 해상도를 지원할 수 있는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템을 제안한다.The present invention performs input and output and storage as a real-time raw data for the ultra-high-definition image, such as UHD, to facilitate the synchronization of a plurality of HD images constituting the UHD image to an external output device, increasing the resolution of the UHD We propose a real-time input / output module system for ultra-high definition images that can support high resolution by providing scalability.

본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템은 HD 영상을 생성하는 HD 카메라가 복수로 구성된 외부 입력장치가 제공하는 하나의 UHD 영상에 대한 복수의 HD 영상을 Raw data로서 실시간으로 취합하여 하나의 UHD 영상으로 UHD 디스플레이와 같은 외부 출력장치에 출력하는데 있어서, 상기 UHD 영상을 구성하는 각 HD 영상을 하나의 독립적인 모듈에서 처리하도록 함으로써 기존에 하나의 메인 프로세서에 집중되는 데이터 부하를 분산시키고 각 모듈간의 네트워크 통신을 통해 동기화가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.The real-time input / output module system for an ultra-high definition image according to the present invention collects, in real time, a plurality of HD images for one UHD image provided by an external input device having a plurality of HD cameras for generating an HD image as raw data. In the case of outputting the UHD image to an external output device such as a UHD display, each HD image constituting the UHD image is processed by one independent module, thereby distributing data load concentrated on one main processor and Synchronization can be easily performed through network communication between modules.

또한, 상기와 같은 네트워크 통신을 통해 본 발명은 사용자가 상기 모듈에 특정 어플리케이션을 설치하여 복수의 모듈에 대한 제어가 통합적으로 이루어지도 록 함으로써 단순 UHD 영상의 실시간 입출력에 집중하는 기존 시스템이 구현하기 어려운 렌더링 작업과 같은 UHD 영상의 편집이나 파일 포맷의 확장성을 용이하게 제공할 수 있다.In addition, through the network communication as described above, the present invention makes it difficult for an existing system to concentrate on real-time input / output of a simple UHD image by allowing a user to install a specific application to the module so that control of a plurality of modules is integrated. UHD image editing and file format scalability such as rendering can be easily provided.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가진 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템의 구성을 도 3을 통해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration of a real time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention having the above-described features will be described in detail with reference to FIG. 3.

상기 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템은 복수의 실시간 입출력 모듈(100)로 구성될 수 있으며, 4K UHD 영상의 경우 상기 모듈(100)을 4개로 구성할 수 있다. 즉, 각 모듈(100)은 4K UHD 영상을 구성하는 4개의 HD 영상 중 하나를 수신하여 독립적으로 처리한 후 외부 출력장치의 디스플레이의 분할된 4개의 화면 중 자신과 매칭되는 4 개중 하나의 화면에 상기 HD 영상을 출력할 수 있다. Referring to FIG. 3, the real-time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention may be configured with a plurality of real-time input / output modules 100, and in the case of 4K UHD image, four modules 100 may be configured. Can be. That is, each module 100 receives one of the four HD images constituting the 4K UHD image, processes it independently, and then displays one of four screens matching one of the four divided screens of the display of the external output device. The HD image may be output.

마찬가지로, 8K UHD 영상의 경우 상기 모듈은 16개로 구성되어 하나의 HD 영상을 독립적으로 처리한 후 외부 출력장치의 디스플레이의 분할된 16개 화면 중 매칭되는 하나의 화면에 상기 HD 영상을 출력할 수 있어, 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템은 용이한 확장성을 제공할 수 있다.Similarly, in the case of 8K UHD video, the module may be configured to 16 and independently process one HD video, and then output the HD video to a matching screen among 16 divided screens of a display of an external output device. In addition, the real-time input / output module system for an ultra-high definition image according to the present invention may provide easy scalability.

이하, 후술하는 본 발명은 4K UHD 영상 기준으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention described below will be described with reference to 4K UHD video.

상기 각 모듈은 입출력 인터페이스(120)와, 메인 처리부(110)와, 고속 저장매체(130) 및 네트워크 인터페이스 카드(NIC: Network Interface Card, 이하 NIC)(140)를 포함한다. 이때, 상기 입출력 인터페이스(120)는 광전송 케이블로 외부 입출력장치와 연결되어 하나의 HD 영상에 대한 데이터 전송량을 충분히 커버할 수 있도록 지원하며, 상기 고속 저장매체(130)는 E-IDE 방식의 하드나 SSD(Solid State Disk)를 포함하여 상기 HD 영상을 실시간 저장하며, 상기 NIC(140)는 LAN과 같은 외부 네트워크에 연결되어 상기 모듈(100)간의 제어신호 교환이 이루어지도록 할 수 있다.Each module includes an input / output interface 120, a main processor 110, a high speed storage medium 130, and a network interface card (NIC) 140. In this case, the input / output interface 120 is connected to an external input / output device with an optical transmission cable to sufficiently cover the data transmission amount for one HD video, and the high-speed storage medium 130 is an E-IDE type hard disk. Including a solid state disk (SSD), the HD image is stored in real time, and the NIC 140 may be connected to an external network such as a LAN to exchange control signals between the modules 100.

더하여, 상기 메인 처리부(110)는 운영체제를 포함하여 상기 입출력 인터페이스로(120)부터 수신되는 HD 영상을 상기 고속 저장매체(130)에 실시간 저장할 수 있으며, 상기 NIC(140)를 통한 타 모듈과의 제어신호 교환으로부터 영상의 동기화, 파일 포맷 결정, 편집 등을 수행할 수 있다. 또한, 상기 메인 처리부(110)는 상기 입출력 인터페이스(120)를 통해 사용자 입력을 수신할 수도 있으며, 상기 NIC(140)를 통해 타 모듈(100)의 메인 처리부(110)를 제어하여 영상의 통합 처리가 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 상기 모듈(100) 중 하나가 마스터로 설정되어, 상기 마스터 모듈(100)에 포함된 메인 처리부(110)가 사용자 입력을 근거로 슬레이브에 해당하는 나머지 모듈(100)의 메인 처리부(110)를 통합 관리하도록 설정될 수 있다.In addition, the main processor 110 may store an HD image received from the input / output interface 120 in real time on the high speed storage medium 130, including an operating system, and may be connected to another module through the NIC 140. Synchronization of images, file format determination, and editing can be performed from control signal exchange. In addition, the main processor 110 may receive a user input through the input / output interface 120, and control the main processor 110 of the other module 100 through the NIC 140 to integrate the image. Can be done. In this case, one of the modules 100 is set as a master, so that the main processing unit 110 included in the master module 100 is the main processing unit 110 of the remaining modules 100 corresponding to slaves based on a user input. It can be set to integrated management.

한편, 8K UHD 영상의 경우 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템을 16개의 모듈로 구성하여, 8K UHD의 영상에 대해서도 용이하게 확장하여 대응할 수 있다.Meanwhile, in the case of an 8K UHD image, a real time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention may be configured with 16 modules, and thus, an 8K UHD image may be easily extended and coped with.

더불어, 상기 모듈에 포함된 하드웨어 구성요소들이 자체적으로 성능이 개선되면 4개의 HD 영상신호에 대한 입력을 하나의 모듈에서 일괄적으로 처리할 수 있으며, 8K UHD 영상 및 그 이상의 해상도를 가진 영상에 대해서도 용이한 확장성을 제공할 수 있다.In addition, if the hardware components included in the module improve their own performance, inputs for four HD video signals can be processed in one module in a batch, and for 8K UHD video and video with higher resolution It can provide easy scalability.

도 4는 상술한 바와 같은 도 3의 하드웨어 구성을 계층적인 레퍼런스 모델로 도시한 도면으로서, 상기 모듈은 물리계층, 미들웨어 계층, 어플리케이션 계층으로 구성될 수 있다.4 is a diagram illustrating the hardware configuration of FIG. 3 as described above in a hierarchical reference model, and the module may be configured of a physical layer, a middleware layer, and an application layer.

우선, 상기 물리계층은 상기 외부 입출력 인터페이스나 상기 모듈을 구성하는 하드웨어 사이의 데이터 또는 제어신호 교환을 위한 데이터버스 또는 제어버스와 같은 물리적 통신 패스를 포함하며, 상기 미들웨어 계층은 상기 도 3의 메인 처리부에 설치되어 상기 물리계층을 통한 제어 신호의 교환과 데이터 처리를 관리한다. 상기 어플리케이션 계층은 상기 미들웨어 계층이 제공하는 실질적인 UHD 영상의 저장과 출력, 모듈간 동기화 및 제어에 관한 기능을 활용하는 다양한 어플리케이션을 생성할 수 있으며, 이와 같은 어플리케이션를 통해 상기 어플리케이션 계층은 상기 HD 영상의 데이터 전송 패스(path) 결정, 동기화, 파일 포맷 결정, 사용자 입력에 따른 제어신호를 생성하여 상기 미들웨어 계층을 통해 상기 HD 영상의 고속 인터페이스 프로토콜 제어, HD 영상의 저장 관리 제어, NIC를 통한 모듈간의 동기화가 이루어지도록 제어할 수 있다.First, the physical layer includes a physical communication path such as a data bus or a control bus for exchanging data or control signals between the external input / output interface or hardware constituting the module, and the middleware layer includes the main processor of FIG. 3. It is installed at and manages the exchange of control signals and data processing through the physical layer. The application layer may generate various applications that utilize functions related to the actual storage and output of the UHD image, inter-module synchronization and control provided by the middleware layer. Through such an application, the application layer may generate data of the HD image. Determination of transmission path, synchronization, file format determination, control signal generation according to user input, control of high speed interface protocol of HD video, storage management control of HD video through the middleware layer, and synchronization between modules through NIC Can be controlled.

도 5는 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템을 구성하는 하나의 모듈에 대한 상세한 구성을 나타낸 도면으로서, 상술한 바와 같이 하나의 모듈(100)은 하나의 HD 영상을 독립적으로 처리하도록 구성되며 도 5는 설명된 도 3의 모듈 구성을 세부적으로 구성한 실시예이다.5 is a diagram illustrating a detailed configuration of one module constituting a real-time input / output module system for an ultra-high definition image according to the present invention. As described above, one module 100 independently processes one HD image. 5 is an embodiment in which the module configuration of FIG. 3 described in detail is configured.

도 5를 참고로 상세한 구성을 살펴보면, 상기 외부 입출력 인터페이스(120), 메인처리부(110), 고속 인터페이스부(131), 전용 하드디스크(HDD)(132)부로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the detailed configuration may be configured as the external input / output interface 120, the main processing unit 110, the high speed interface unit 131, and a dedicated hard disk (HDD) 132 unit.

이때, 상기 외부 입출력 인터페이스(120)는 외부로부터 HD 영상신호를 수신하여 상기 메인처리부(110)에 제공할 수 있으며, 상기 NIC(140)는 도 3에서 별도의 구성으로 설명하였으나, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 메인처리부(110)의 구성에 포함될 수도 있다.In this case, the external input / output interface 120 may receive an HD video signal from an external source and provide it to the main processor 110. The NIC 140 is described in a separate configuration in FIG. As shown, it may be included in the configuration of the main processing unit 110.

한편, 상기 메인처리부(110)는 A/V 저장 관리부(114), NIC(140), 동기화부(112), 파일 포맷터부(111) 및 제어부(115)로 구성된다. 상기 제어부(115)는 상기 외부 입출력 인터페이스(120)를 통해 상기 A/V 저장관리부(114)에 Raw data로 수신되는 HD 영상신호를 파일 포맷터부(111)를 통해 기설정된 파일 포맷에 따라 인터리브, 비인터리브 방식, 화면크기에 대한 고려여부, 오디오 정보의 저장위치 등과 같은 포맷을 제어할 수 있으며, 필요한 경우 이를 소정의 동영상 포맷(MPEG, AVI, MPEG-2 TS 등)으로 압축처리 할 수도 있다.Meanwhile, the main processor 110 includes an A / V storage manager 114, a NIC 140, a synchronizer 112, a file formatter 111, and a controller 115. The control unit 115 interleaves an HD video signal received as raw data to the A / V storage management unit 114 through the external input / output interface 120 according to a file format preset through the file formatter unit 111. Formats such as non-interleaved method, consideration of screen size, storage location of audio information, etc. can be controlled, and if necessary, they can be compressed into a predetermined video format (MPEG, AVI, MPEG-2 TS, etc.).

이때, 상기 A/V 저장 관리부(114)를 통해 포맷된 영상 데이터는 상기 고속 인터페이스부(131)를 통해 상기 전용 하드디스크부(132)에 저장될 수 있다. 상기 고속 인터페이스부(131)와 상기 전용 하드 디스크부(132)는 상술한 바와 같이 E-IDE 방식의 하드디스크 드라이브(HDD)나 SSD로 구성될 수 있다.In this case, the image data formatted by the A / V storage management unit 114 may be stored in the dedicated hard disk unit 132 through the high speed interface unit 131. The high speed interface unit 131 and the dedicated hard disk unit 132 may be configured as an E-IDE type hard disk drive (HDD) or SSD as described above.

한편, 상기 제어부(115)는 상기 파일 포맷터부(111)를 통해 상기 HD 영상의 스트림에 후속 영상 관리를 위한 인덱스 정보를 부가하도록 할 수 있으며, 상기 A/V 저장관리부(114)는 상기 파일 포맷터부(111)의 인덱스 정보 생성에 따라 인덱스 설정이 부가된 HD 영상을 상기 고속 인터페이스부(131)를 통해 상기 전용 하드 디스크부(132)에 저장할 수 있다.The controller 115 may add index information for subsequent video management to the stream of the HD video through the file formatter 111, and the A / V storage manager 114 may control the file format. According to the generation of the index information of the touch unit 111, the HD image having the index setting added thereto may be stored in the dedicated hard disk unit 132 through the high speed interface unit 131.

이때, 상기 제어부(115)는 상기 파일 포맷터부(111)를 통한 인덱스 정보의 부가에 있어서, 상기 NIC(140)를 통해 타모듈로부터 영상신호의 동기화 시점에 대한 정보를 수신하여 이를 근거로 상기 인덱스 정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 제어부(115)는 NIC(140)를 통해 수신된 동기화 시점을 근거로 상기 동기화부(112)를 통해 상기 HD 영상을 동기화시키고 상기 동기화 시점을 상기 파일 포맷터부(111)에 제공하여, 상기 파일 포맷터부(111)가 상기 동기화 시점을 인덱스 정보로서 생성하도록 할 수 있다. 상기 인덱스 정보는 상기 A/V 저장관리부(114)에 의해 상기 HD 영상과 함께 상기 전용 하드디스크부(132)에 저장될 수 있다.At this time, the control unit 115 receives the information on the synchronization time of the video signal from the other module through the NIC 140 in the addition of the index information through the file formatter unit 111 and the index based on this Information can be generated. That is, the controller 115 synchronizes the HD image through the synchronization unit 112 based on the synchronization time received through the NIC 140, and provides the synchronization time to the file formatter unit 111. The file formatter unit 111 may generate the synchronization time point as index information. The index information may be stored in the dedicated hard disk unit 132 together with the HD image by the A / V storage management unit 114.

더하여, 상기 동기화부(112)는 별도의 A/V 동기화부(113)와 연동될 수 있다.이를 통해, 상기 동기화부(112)는 상술한 바와 같이 LAN과 같은 외부 네트워크에 연결된 NIC(140)를 통해 타모듈에 수신된 HD 영상과 동기화를 실시하며, 상기 A/V 동기화부(113)는 상기 동기화부(112)와 연동되어 상기 동기화부(112)의 상기 동기화 시점을 근거로 상기 HD 영상신호와 함께 전송되는 음성신호의 동기화 시점을 상기 HD 영상신호의 동기화 시점에 일치시켜 상기 파일 포맷터부(111)에 전송할 수 있다.In addition, the synchronization unit 112 may be linked to a separate A / V synchronization unit 113. Through this, the synchronization unit 112 may be connected to an external network such as a LAN 140 as described above. Synchronize with the HD image received by the other module through the A / V synchronization unit 113 is linked with the synchronization unit 112 based on the synchronization time of the synchronization unit 112 based on the HD image. The synchronization time point of the audio signal transmitted together with the signal may be synchronized with the synchronization time point of the HD video signal and transmitted to the file formatter unit 111.

한편, 상기 제어부(115)는 인덱스 구성과 무관하게 상기 동기화부(112)를 통해 결정된 동기화 시점을 제어신호로 생성하고, 상기 제어신호를 상기 NIC(140)를 통해 타 모듈에 전송하여모듈간의 동기화 시점을 모두 일치시켜 복수의 HD 영상에 대한 동기화가 수행될 수 있다. 이때, 상기 동기화 시점을 결정하는 제어부(115)가 포함된 모듈은 마스터로 설정되며, 마스터로 설정된 모듈의 제어부(115)가 생성하는 제어신호를 수신한 타 모듈의 제어부(115)는 상기 제어신호를 근거로 가장 높은 우선순위의 인터럽트를 발생시켜 하드웨어를 제어한다. 상기 마스터 설정은 상기 제어부(115)가 제공하는 인터페이스 또는 상기 모듈의 하드웨어적인 설정에 따라 이루어질 수 있다.On the other hand, the controller 115 generates a synchronization time determined by the synchronization unit 112 as a control signal regardless of the index configuration, and transmits the control signal to other modules through the NIC 140 to synchronize between modules. Synchronization of a plurality of HD images may be performed by matching all viewpoints. At this time, the module including the control unit 115 to determine the synchronization time is set to the master, the control unit 115 of the other module receiving the control signal generated by the control unit 115 of the module set as the master is the control signal Based on this, the highest priority interrupt is generated to control the hardware. The master setting may be made according to an interface provided by the controller 115 or a hardware setting of the module.

더불어, 상기 마스터 설정은 상기 제어부(115)가 각 모듈(100)의 실시간 상태정보에 따라 상기 모듈(100)의 마스터 또는 슬레이브를 결정할 수도 있다. 즉, 상기 실시간 상태정보는 각 모듈(100)에 수신되는 HD 영상의 실시간 데이터 전송량 또는 상기 HD 영상의 수신시점을 포함할 수 있으며, 상기 제어부(115)는 타 모듈의 실시간 상태정보를 상기 NIC(140)를 통해 수신한 후 자신의 실시간 상태정보와 비교하여 상기 데이터 전송량이 타 모듈보다 크거나 상기 수신시점이 타 모듈보다 느린 경우 자신을 마스터로 설정할 수도 있다.In addition, in the master setting, the controller 115 may determine the master or the slave of the module 100 according to the real time status information of each module 100. That is, the real-time status information may include the amount of real-time data transmission of the HD image received at each module 100 or the point of time of receiving the HD image, the control unit 115 is the real-time status information of the other module to the NIC ( If the data transmission amount is larger than other modules or the reception time is slower than other modules, the terminal may set itself as a master after receiving through the real time status information.

이에 따라, 상기 실시간 상태정보에 따른 상기 제어부(115)의 마스터 또는 슬레이브 설정은 타 모듈과의 주기적인 실시간 상태정보 비교에 따라 주기적으로 가변될 수 있다.Accordingly, the master or slave setting of the controller 115 according to the real time state information may be periodically changed according to the periodic real time state information comparison with other modules.

도 6은 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템의 마스터 및 슬레이브 설정에 따른 동기화 과정을 도시한 도면으로서, 도 6을 참고하면 하나의 4K UHD 영상이 4개로 분할되어 각 모듈에 수신된다.FIG. 6 is a diagram illustrating a synchronization process according to master and slave settings of a real-time input / output module system for an ultra-high definition image according to the present invention. Referring to FIG. 6, one 4K UHD image is divided into four and received in each module. do.

이때, 도시된 바와 같이 입출력 모듈 2가 영상신호의 수신시간이 가장 빠르고, 그 이후로 각 모듈의 영상신호 수신이 이루어진 경우, 상기 입출력 모듈 2는 슬레이브에 해당하는 모듈이기 때문에 상기 입출력 모듈 2는 영상신호의 동기화 시점 결정에 대한 권한이 없는 것으로 설정된다.At this time, as shown in the figure, the input / output module 2 has the fastest time for receiving the video signal, and since the video signal is received by each module thereafter, since the input / output module 2 corresponds to a slave module, the input / output module 2 displays the image. It is set as not authorized to determine when to synchronize signals.

한편, 마스터에 해당하는 입출력 모듈 1의 영상신호 수신 시간이 타 모듈에 비해 지연되더라도 상기 입출력 모듈 1은 마스터에 해당하는 모듈이기 때문에 동기화 시점을 자의적으로 결정할 수 있다.On the other hand, even if the video signal reception time of the input / output module 1 corresponding to the master is delayed compared to other modules, the input / output module 1 may be arbitrarily determined because the input / output module 1 is a module corresponding to the master.

따라서, 상기 입출력 모듈 1은 동기화 시점을 n으로 결정하고, 이를 제어신호로서 슬레이브에 해당하는 입출력 모듈 2, 3, 4에 각각 전송한다. 상기 입출력 모듈 2, 3, 4는 상기 제어신호를 근거로 상기 UHD 영상에 대한 동기화 시점을 상기 n으로 일치시키고 이후 수신되는 영상을 순차적으로 스트림 형태로 각 모듈에 포함된 전용 하드디스크에 저장할 수 있다.Accordingly, the input / output module 1 determines the synchronization time point as n, and transmits this to the input / output modules 2, 3, and 4 corresponding to the slaves as control signals. The input / output modules 2, 3, and 4 may synchronize a synchronization time point for the UHD image to n based on the control signal, and sequentially store the received images in a dedicated hard disk included in each module in a stream form. .

또한, 상기 입출력 모듈 1이 외부 디스플레이로 상기 영상을 출력할 경우 상기 NIC를 통해 실시간으로 동기화 시점을 상기 입출력 모듈 2, 3, 4로 전송할 수 있다. 또한, 상기 입출력 모듈 1은 상기 동기화 시점이 하나의 영상 스트림에 주기적으로 설정된 경우 각 주기마다 상기 동기화 시점을 상기 NIC를 통해 전송하여 전송 스트림의 동기화가 일치되도록 슬레이브에 해당하는 입출력 모듈을 제어할 수 있다.In addition, when the input / output module 1 outputs the image to an external display, the synchronization time point may be transmitted to the input / output modules 2, 3, and 4 in real time through the NIC. In addition, the input / output module 1 may control the input / output module corresponding to the slave so that the synchronization of the transport streams is synchronized by transmitting the synchronization time through the NIC for each period when the synchronization point is periodically set in one video stream. have.

도 1은 UHD 영상의 제작 과정에 대한 도면.1 is a diagram illustrating a production process of a UHD image.

도 2는 기존의 UHD 실시간 입출력 시스템에 대한 구성도.2 is a block diagram of a conventional UHD real-time input and output system.

도 3은 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 대한 구성도.3 is a block diagram of a real-time input and output module system for an ultra-high definition image according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템의 계층적인 레퍼런스 모델을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating a hierarchical reference model of a real-time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템의 세부 구성도.5 is a detailed configuration diagram of a real time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템의 동기화 과정을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a synchronization process of a real time input / output module system for an ultra high definition image according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 모듈 110: 메인 처리부100: module 110: main processing unit

111:파일 포맷터부 112: 동기화부111: file formatter section 112: synchronization section

113: A/V 동기화부 114: A/V 저장관리부113: A / V synchronization unit 114: A / V storage management unit

115: 제어부 120: 입출력 인터페이스115: control unit 120: input and output interface

130: 고속 저장매체 131: 고속 인터페이스부130: high speed storage medium 131: high speed interface unit

132: 전용 하드디스크부 140: NIC132: dedicated hard disk unit 140: NIC

Claims (11)

하나의 UHD 영상을 복수의 HD 영상으로 분할 수신하여 각 HD 영상을 독립적으로 저장 및 처리하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템에 있어서,In the real-time input / output module system for ultra-high definition video that receives and stores one UHD video into a plurality of HD video separately to store and process each HD video, 상기 각 HD 영상을 수신하며 상호 연동하는 복수의 모듈을 포함하며,Receiving each of the HD video and includes a plurality of modules that interoperate, 상기 각 모듈은Each module above HD 영상신호를 수신하고, 외부 출력장치에 상기 HD 영상을 출력하는 입출력 인터페이스부;An input / output interface unit for receiving an HD video signal and outputting the HD video to an external output device; 상기 HD 영상을 고속 인터페이스를 통해 저장하는 고속 저장매체;A high speed storage medium for storing the HD video through a high speed interface; LAN을 통해 타 모듈과의 네트워크 연결을 지원하는 NIC(Network Interface Card); 및A network interface card (NIC) supporting a network connection with another module via a LAN; And 상기 입출력 인터페이스부로부터 수신되는 HD 영상을 기설정된 원시 데이터 저장방식으로 상기 고속 저장매체에 실시간 저장하며, 상기 NIC를 통한 타 모듈과의 실시간 제어신호 교환을 통해 타 모듈과 동기화를 실시하는 메인처리부를 포함하되,A main processor configured to store the HD image received from the input / output interface unit in real time on the high speed storage medium through a predetermined raw data storage method, and to synchronize with another module through real time control signal exchange with another module through the NIC. Including, 상기 메인처리부는 The main processing unit 상기 입출력 인터페이스부로부터 수신되는 HD 영상을 상기 기설정된 원시데이터 저장방식에 따라 처리하여 상기 고속 저장매체에 저장하는 A/V 저장관리부;An A / V storage management unit processing the HD image received from the input / output interface unit according to the preset raw data storage method and storing the HD image on the high speed storage medium; 상기 HD 영상의 동기화를 처리하는 동기화부;A synchronization unit for processing the synchronization of the HD image; 상기 A/V 저장부에 기설정된 원시데이터 저장방식에 대한 정보를 전송하는 파일 포맷터부; 및A file formatter unit for transmitting information on a predetermined raw data storage method to the A / V storage unit; And 상기 NIC를 통해 파일 포맷 또는 동기화시점을 전송하거나 수신하여 상기 동기화 시점에 따라 상기 HD 영상을 동기화하도록 상기 동기화부를 제어하며, 상기 파일 포맷터부의 기설정된 원시데이터 저장방식에 대한 설정을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.And a control unit for transmitting or receiving a file format or a synchronization time point through the NIC to control the synchronization unit to synchronize the HD image according to the synchronization time point, and changing a setting for a preset raw data storage method of the file formatter unit. Real-time input and output module system for ultra-high definition video, characterized in that. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 고속 저장매체는 E-IDE 방식의 하드디스크 드라이브(HDD)나 SSD(Solid State Disk)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The high speed storage medium includes an E-IDE type hard disk drive (HDD) or a solid state disk (SSD). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 UHD 영상이 4K UHD인 경우 상기 모듈은 4개로 구성되며, 8K UHD 영상인 경우 상기 모듈은 16개로 구성되는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.If the UHD image is 4K UHD, the module is composed of four, and if the 8K UHD image, the module is composed of 16 real-time input / output module system for ultra-high definition image. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기설정된 원시데이터 저장방식은 인터리브, 비인터리브 방식, 화면크기에 대한 고려여부, 오디오 정보의 저장위치 또는 동영상 압축 형식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The preset raw data storage method includes at least one of interleaved, non-interleaved, screen size consideration, audio information storage location, or video compression format. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 메인 처리부는 운영체제를 포함하여 사용자 입력을 상기 입출력 인터페이스부를 통해 수신하는 사용자 인터페이스를 제공하며,The main processor includes a operating system to provide a user interface for receiving a user input through the input and output interface unit, 상기 사용자 입력을 근거로 상기 기설정된 원시데이터 저장방식 또는 동기화 설정에 대한 입력을 수신하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The real-time input / output module system for the ultra-high definition image, characterized in that for receiving an input for the predetermined raw data storage method or synchronization setting based on the user input. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 메인 처리부는 상기 모듈의 마스터 또는 슬레이브를 설정할 수 있으며,The main processor may set a master or slave of the module. 상기 모듈 중 마스터로 설정된 모듈의 메인 처리부는 동기화 시점을 결정하여 상기 NIC를 통해 상기 결정된 동기화 시점에 대한 제어신호를 슬레이브로 설정된 타 모듈로 전송하고, 상기 슬레이브로 설정된 모듈의 메인 처리부는 상기 제어신호를 근거로 최우선순위의 인터럽트를 생성하여 동기화 시점에 따라 상기 HD 영상을 동기화하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The main processor of the module set as the master among the modules determines a synchronization time point and transmits a control signal for the determined synchronization time point to another module set as a slave through the NIC, and the main processor of the module set as the slave receives the control signal. Real-time input / output module system for ultra-high definition video, characterized in that to generate the interrupt of the highest priority based on the synchronization to the HD video according to the synchronization time. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 메인 처리부는 상기 입출력 인터페이스부를 통한 사용자 입력, 상기 모듈에 구성된 하드웨어의 설정 또는 각 모듈의 실시간 상태정보에 따라 상기 모듈의 마스터 또는 슬레이브를 결정하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The main processor determines a master or a slave of the module according to a user input through the input / output interface unit, hardware configuration of the module, or real time status information of each module. . 청구항 7에 있어서,The method of claim 7, 상기 실시간 상태정보는 각 모듈에 수신되는 HD 영상의 실시간 데이터 전송량 또는 상기 HD 영상의 수신시점을 포함하며,The real-time status information includes the real-time data transmission amount of the HD video received at each module or the time of reception of the HD video, 상기 메인 처리부는 타 모듈의 실시간 상태정보를 상기 NIC를 통해 수신한 후 자신의 실시간 상태정보와 비교하여 상기 데이터 전송량이 타 모듈보다 크거나 상기 수신시점이 타 모듈보다 느린 경우 자신을 마스터로 설정하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The main processor is configured to set itself as a master when the data transmission amount is greater than other modules or when the reception time is slower than other modules by receiving real time status information of another module through the NIC and comparing it with its real time status information. Real-time input and output module system for ultra-high definition video, characterized in that. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 실시간 상태정보에 따른 상기 메인처리부의 마스터 또는 슬레이브 설정은 시간에 따라 타 모듈과의 주기적인 실시간 상태정보 비교에 따라 주기적으로 가변되는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The master or slave setting of the main processing unit according to the real-time state information is periodically changed according to the periodic real-time state information comparison with other modules according to time. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 메인 처리부는 상기 동기화부의 동기화 시점 결정시 상기 파일 포맷터부에 상기 동기화 시점을 전송하도록 제어하며,The main processor controls to transmit the synchronization time to the file formatter when the synchronization time of the synchronization is determined. 상기 파일 포맷터부는 상기 동기화 시점을 근거로 인덱스 정보를 생성하여 상기 A/V 저장관리부를 통해 상기 인덱스 정보를 상기 고속 저장매체에 저장하도록 하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 실시간 입출력 모듈 시스템.The file formatter unit generates index information based on the synchronization time point, and stores the index information on the high speed storage medium through the A / V storage management unit.
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