KR20030005333A - Method of multiplexing a number of video signals with a compressor - Google Patents

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KR20030005333A
KR20030005333A KR1020027014993A KR20027014993A KR20030005333A KR 20030005333 A KR20030005333 A KR 20030005333A KR 1020027014993 A KR1020027014993 A KR 1020027014993A KR 20027014993 A KR20027014993 A KR 20027014993A KR 20030005333 A KR20030005333 A KR 20030005333A
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프란시스쿠스 하. 엠. 베르겐
예니퍼 엘. 란달
브루스 데. 마기드
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 다수의 비디오 신호를 멀티플렉싱하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 비디오신호는 자신의 정보에서 감소되고, 단일 비디오 신호로 조합되고, 그 다음에 비디오 신호는 하나의 압축기에 의해 압축된다. 이것은 압축기용 회로를 절감한다.The present invention relates to a method and apparatus for multiplexing multiple video signals. According to the invention, the video signal is reduced in its information, combined into a single video signal, and then the video signal is compressed by one compressor. This saves the circuit for the compressor.

Description

압축기를 통한 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법{METHOD OF MULTIPLEXING A NUMBER OF VIDEO SIGNALS WITH A COMPRESSOR}METHOD OF MULTIPLEXING A NUMBER OF VIDEO SIGNALS WITH A COMPRESSOR

비디오 신호를 디지털로 송신할 수 있기 위해, 하나의 표준은 ISO/IEC에 의해 정의되었고, 비디오 압축, 오디오 압축 및 멀티미디어 멀티플렉싱을 위한 MPEG2 표준 ISO/IEC 13818로서 규정되었다. 이러한 표준으로부터 시작하는 EP 0 855 840 A1은 디지털 신호 멀티플렉서 및 디지털 신호 디멀티플렉서를 갖는 시스템을 더 구체적으로 설명한다. 이 시스템의 멀티플렉서에서, 디지털 비디오 신호의 제 1 숫자는 먼저 멀티플렉싱된 디지털 신호로 멀티플렉싱되어, 이 신호는 이 시스템의 디멀티플렉서로 송신된다. 디지털 비디오 신호는 방송 프로그램을 위한 전체 텔레비전 신호이다. 대안적으로, 각 프로그램은 또한 채널로 언급된다. 각 디지털 비디오 신호는 디지털 오디오 신호 또는 데이터 신호, 또는 양쪽 모두를 포함한다. 비디오 소스로부터 나오는 디지털 신호는 코딩되고, 패킹(packed)되고, 멀티플렉서에서 멀티플렉싱되고, 그 다음에 직렬 데이터 스트림으로서 송신부(transfer section)에 통과된다. 송신부의 다른 측면 상에서, 텔레비전 채널 신호는 직렬 데이터 스트림으로부터 필터링된다. 그러나, 멀티플렉서는 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않고, 어떠한 압축 과정도 명시되지 않는다.In order to be able to transmit video signals digitally, one standard was defined by ISO / IEC and defined as the MPEG2 standard ISO / IEC 13818 for video compression, audio compression and multimedia multiplexing. Starting from this standard, EP 0 855 840 A1 describes in more detail a system having a digital signal multiplexer and a digital signal demultiplexer. In the multiplexer of this system, the first number of digital video signals is first multiplexed into the multiplexed digital signal, which is transmitted to the demultiplexer of this system. The digital video signal is an entire television signal for a broadcast program. Alternatively, each program is also referred to as a channel. Each digital video signal includes a digital audio signal or a data signal, or both. The digital signal from the video source is coded, packed, multiplexed in a multiplexer, and then passed to the transfer section as a serial data stream. On the other side of the transmitter, the television channel signal is filtered from the serial data stream. However, the multiplexer is not described in detail herein and no compression procedure is specified.

본 발명은 압축기를 통한 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of multiplexing a plurality of video signals through a compressor.

도 1은, 4대의 카메라에 의해 생성된 텔레비전 화상을 축소하고, 멀티플렉싱된 포맷으로 단일 텔레비전 화상의 4분면(quadrant)에 있는 부분적인 이미지로서 각 텔레비전 화상을 출력하는, 멀티플렉서 회로에 대한 블록도.1 is a block diagram of a multiplexer circuit for reducing a television picture produced by four cameras and outputting each television picture as a partial image in a quadrant of a single television picture in a multiplexed format.

도 2a는 4대의 카메라에 의해 생성된 텔레비전 화상이 중간-저장(intermediate-stored)되는 중간 메모리와, 채널별로 이미지를 압축하는 압축기를 갖는 멀티플렉서 회로에 대한 블록도.2A is a block diagram of a multiplexer circuit having an intermediate memory in which television images produced by four cameras are intermediate-stored, and a compressor for compressing images on a channel-by-channel basis;

도 2b는 중간 메모리의 텔레비전 화상 업스트림의 시퀀스를 갖는 프레임을 도시한 도면.FIG. 2B shows a frame having a sequence of television pictures upstream of an intermediate memory; FIG.

도 2c는 중간 메모리의 텔레비전 화상 다운스트림의 시퀀스를 갖는 프레임을 도시한 도면.2C shows a frame having a sequence of television pictures downstream of an intermediate memory.

도 3a는 4대의 카메라에 의해 생성된 압축된 텔레비전 화상 및 압축 설정이 저장되는 중간 메모리와, 압축기를 갖는 멀티플렉서 회로에 대한 블록도.FIG. 3A is a block diagram of a multiplexer circuit having a compressor and an intermediate memory in which compressed television pictures and compression settings generated by four cameras are stored;

도 3b는 압축기의 텔레비전 화상 업스트림의 시퀀스를 갖는 프레임을 도시한 도면.3b illustrates a frame having a sequence of television images upstream of the compressor.

도 4는 직렬로 연결된 중간 이미지 압축기와, 중간 이미지 메모리와, 모션 압축기를 구비하는 압축기를 갖는 멀티플렉서 회로에 대한 블록도.4 is a block diagram of a multiplexer circuit having an intermediate image compressor connected in series, an intermediate image memory, and a compressor having a motion compressor.

따라서, 본 발명의 목적은 압축 방법을 설명하는 것이다. 멀티플렉서는 메모리 및 제어부의 단순한 컴퓨터 구조를 가져야 한다.Therefore, it is an object of the present invention to describe a compression method. The multiplexer should have a simple computer structure of memory and control.

본 목적은 병렬 청구항 1 내지 4의 특징부에 의해 달성된다.This object is achieved by the features of parallel claims 1 to 4.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 비디오 신호는 자신의 정보에 관해 감소되고, 그 다음에 단일 비디오 신호로 조합되고, 그 다음에 비디오 신호는 하나의 압축기에 의해 압축된다. 이것은 압축기용 회로를 절감한다.According to the first embodiment of the present invention, the video signal is reduced with respect to its information, and then combined into a single video signal, and then the video signal is compressed by one compressor. This saves the circuit for the compressor.

본 발명의 제 2 실시예에 따라, 비디오 신호의 텔레비전 화상은 대안적으로 메모리에 저장되고, 그 다음에 텔레비전 화상은 메모리로부터 블록 별로 연속적으로 판독되고, 압축기에 의해 압축된다. 높은 비디오 압축률을 달성하기 위해, 연속적인 이미지 사이의 상관도가 가능한 한 높을 필요가 있다. 그러나, 이것은, 하나의 카메라만이 압축기에 연결되는 경우에만 가능하다. 수대의 카메라가 입력 스위칭 디바이스를 통해 연결되면, 다른 카메라로의 스위칭 이후의 이미지는 이전의 이미지와 완전히 상이할 것이다. 이러한 경우에, 압축률은 매우 낮아서, 이것은 높은 데이터 흐름을 야기한다. 이러한 문제는 채널의 블록 별로 연속적인 이미지의 저장 및 후속적인 압축을 피하게 된다.According to a second embodiment of the invention, the television picture of the video signal is alternatively stored in a memory, and then the television picture is continuously read block by block from the memory and compressed by a compressor. In order to achieve high video compression, the correlation between successive images needs to be as high as possible. However, this is only possible if only one camera is connected to the compressor. If several cameras are connected via an input switching device, the image after switching to another camera will be completely different from the previous image. In this case, the compression rate is very low, which leads to high data flow. This problem avoids the subsequent storage and subsequent compression of images on a block-by-channel basis.

본 발명의 제 3 실시예에 따라, 수 개의 비디오 신호의 시퀀스의 제 1 텔레비전 화상은 매번 압축기에 의해 압축되고, 중간 이미지로서 메모리에 저장되는데,상기 메모리 상에서 후속적인 이미지 시퀀스는 각 경우에 비디오 신호와 연관된 중간 이미지에 따라 압축기에 의해 교대로 압축된다. 따라서, 다양한 비디오 신호 또는 다양한 채널의 텔레비전 화상은 교대로 압축기에 도달하는 한편, 그럼에도 불구하고, 높은 압축률은 연관된 중간 이미지로의 시간-지연 액세스에 의해 달성될 수 있다.According to a third embodiment of the invention, the first television picture of a sequence of several video signals is compressed by a compressor each time and stored in memory as an intermediate image, on which the subsequent image sequence is in each case a video signal. Alternately compressed by the compressor according to the intermediate image associated with the. Thus, various video signals or television images of various channels alternately arrive at the compressor, while nevertheless a high compression ratio can be achieved by time-delayed access to the associated intermediate image.

본 발명의 제 4 실시예에 따라, 압축기로부터의 수 개의 비디오 신호의 시퀀스의 텔레비전 화상은 압축된 중간 이미지로서 메모리에 저장되고, 그 다음에 연속적인 이미지는 관련된 중간 이미지에 따라 제 2 압축기에 의해 교대로 압축된다. 이러한 과정 변경은 2-스테이지(two-stage) 압축을 제안하는데, 상기 2-스테이지 압축에 의해 단일-이미지 압축은 제 1 스테이지에서의 제 1 압축기에서 발생하고, 모션 압축은 제 2 스테이지에서의 제 2 압축기에서 발생한다. 이러한 압축은 수 개의 비디오 신호 또는 비디오 채널에 대한 2개의 압축기에 의해 교대로 수행된다. 제 2 압축기, 즉 모션 압축기에서, 채널의 후속 이미지와 비교될 이전의 이미지는 시간 지연하여 메모리로부터 판독되어, 각 경우에 압축될 후속 이미지에 대해 높은 압축률이 달성될 수 있다.According to a fourth embodiment of the invention, the television picture of the sequence of several video signals from the compressor is stored in memory as a compressed intermediate image, and the successive images are then stored by the second compressor in accordance with the associated intermediate image. Alternately compressed. This process change suggests two-stage compression whereby single-image compression occurs at the first compressor in the first stage, and motion compression is performed in the second stage. 2 occurs in the compressor. This compression is performed alternately by two compressors for several video signals or video channels. In the second compressor, ie the motion compressor, the previous image to be compared with the subsequent image of the channel is read out of the memory with a time delay so that in each case a high compression rate can be achieved for the subsequent image to be compressed.

간단한 실시예에서, 압축기를 갖고, 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하는 멀티플렉서는, 비디오 신호 정보를 감소시키도록 설계된 회로와, 수 개의 비디오 신호를 하나의 비디오 신호로 조합하도록 설계된 추가 회로를 갖는 부분 이미지 생성기(partial image generator)를 포함한다. 따라서, 하나의 비디오 신호만이 압축된다.In a simple embodiment, a multiplexer having a compressor and converting a video signal into a serial digital data stream has circuitry designed to reduce video signal information and additional circuitry designed to combine several video signals into one video signal. It includes a partial image generator. Thus, only one video signal is compressed.

추가로 단순한 실시예에서, 입력 스위칭 디바이스와, 다수의 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하기 위한 멀티플렉서에서의 압축기 사이에 메모리가 배열되며, 상기 메모리는 디지털화된 비디오 신호를 교대로 기록하고, 디지털화된 비디오 신호를 블록 별로 연속적으로 판독하는 수단을 포함한다. 블록 압축, 이에 의해 높은 데이터율은 메모리에 의해 달성될 수 있다.In a further simple embodiment, a memory is arranged between an input switching device and a compressor in a multiplexer for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream, which memory alternately records and digitizes the digitized video signal. And means for continuously reading the received video signal block by block. Block compression, whereby high data rates can be achieved by memory.

간단한 실시예에서, 메모리는 2개의 메모리부를 갖는다. 데이터가 하나의 메모리부에 기록되는 동안, 데이터는 제 2 메모리부로부터 판독된다. 이러한 과정은 2개의 메모리부에 대해 교대로 반복된다.In a simple embodiment, the memory has two memory sections. While data is written to one memory section, data is read from the second memory section. This process is repeated alternately for the two memory sections.

추가 간단한 실시예에서, 다수의 비디오 신호를 하나의 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하기 위한 멀티플렉서에서의 압축기는 수 개의 비디오 신호의 이미지를 위한 메모리를 갖는다. 압축기는 중간 결과값을 메모리에 저장하고, 데이터를 수 회 처리한다. 이것은 높은 압축률을 달성할 수 있게 한다.In a further simple embodiment, the compressor in the multiplexer for converting multiple video signals into one serial digital data stream has a memory for images of several video signals. The compressor stores intermediate results in memory and processes the data several times. This makes it possible to achieve high compression rates.

추가로 간단한 실시예에서, 다수의 비디오 신호를 하나의 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하기 위한 멀티플렉서에서의 압축기는, 중간 이미지를 생성하도록 설계된 제 1 중간 이미지 압축기와, 중간 이미지를 저장하기 위한 메모리와, 모션 압축을 위한 제 2 압축기, 즉 모션 압축기의 직렬 배열을 갖는다. 이것은 높은 데이터 압축을 달성한다. 메모리는 적은 메모리 용량을 갖는다.In a further simple embodiment, a compressor in a multiplexer for converting multiple video signals into one serial digital data stream comprises a first intermediate image compressor designed to produce an intermediate image, a memory for storing the intermediate image, It has a second compressor for motion compression, ie a series arrangement of motion compressors. This achieves high data compression. The memory has a small memory capacity.

본 발명을 더 잘 이해하기 위해, 실시예는 이제 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명될 것이다.In order to better understand the present invention, the embodiments will now be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은, 또한 이후에 멀티플렉서로 언급되는 멀티플렉싱 장치(10)의 부분 이미지 생성기(9)에 신호 케이블(5 내지 8)을 통해 연결된 4대의 텔레비전 카메라(1 내지 4)를 도시한다. 여기서, 부분 이미지 생성기(9)는 신호 케이블(5 내지 8)에대한 4개의 연결부(11 내지 14)를 갖는다. 화상은 카메라(1 내지 4)를 통해 얻는다. 카메라(1 내지 4)는 화상에 대한 전기 신호를 생성하는데, 이 신호는 신호 케이블(5 내지 8)을 통해 비디오 신호로서 부분 이미지 생성기(9)로 출력된다. 텔레비전 카메라(1 내지 4)는 비디오 소스의 역할을 하고, 방송 프로그램에서 텔레비전 신호로서 사용되는 디지털 비디오 신호를 발생시킨다. 각 프로그램은 대안적으로 채널, 테이블, 또는 프레임으로 또한 언급된다. 각 디지털 비디오 신호는 디지털 오디오 신호 또는 데이터 신호, 또는 양쪽 모두를 포함한다. 부분 이미지 생성기(9)는 비디오 신호 정보를 감소시키기 위한 감소 회로(15)와, 수 개의 비디오 신호를 하나의 비디오 신호로 조합하기 위한 조합 회로(16)를 포함한다. 부분 이미지 생성기(9)로부터 나오는 신호는 신호를 압축하는 압축기(17)에 제공된다. 압축된 신호는 압축기(17)에 의해 스위치(18)를 통해 송신기(19), 이에 따라 송신부(20), 또는 리코딩용 디지털 비디오 리코더(21)에 제공된다.1 shows four television cameras 1-4 connected via signal cables 5-8 to a partial image generator 9 of the multiplexing device 10, also referred to as a multiplexer, hereinafter. Here, the partial image generator 9 has four connections 11 to 14 to the signal cables 5 to 8. Images are obtained via cameras 1-4. The cameras 1 to 4 generate an electrical signal for the picture, which is output via the signal cable 5 to 8 as a video signal to the partial image generator 9. The television cameras 1 to 4 serve as video sources and generate digital video signals that are used as television signals in broadcast programs. Each program is alternatively also referred to as a channel, table, or frame. Each digital video signal includes a digital audio signal or a data signal, or both. The partial image generator 9 comprises a reduction circuit 15 for reducing video signal information and a combination circuit 16 for combining several video signals into one video signal. The signal from the partial image generator 9 is provided to a compressor 17 which compresses the signal. The compressed signal is provided by the compressor 17 via the switch 18 to the transmitter 19, thus the transmitter 20, or the digital video recorder 21 for recording.

멀티플렉서(10)의 기능은 다음과 같다: 카메라(1 내지 4)에 의해 생성된 4개의 텔레비전 신호는 정보로부터 블랭킹(blanking)함으로써 부분 이미지 생성기(9)의 감소 회로(15)에서 1/4 크기로 감소되고, 그 다음에, 부분 이미지 생성기(9)의 조합 회로(16)에서 신호 텔레비전 신호로 조합된다. 따라서, 4대의 카메라(1 내지 4)에 의해 얻은 텔레비전 화상은 단일 텔레비전 화상의 1/4분면에서 스크린 상에 각각 동시에 나타날 수 있다. 단일 텔레비전 화상의 텔레비전 신호는 부분 이미지 생성기(9)에 의해 압축기(17)에 제공되고, MPEG2 압축에 따라 압축기(17)에서 압축된다.The function of the multiplexer 10 is as follows: Four television signals generated by the cameras 1 to 4 are ¼ size in the reduction circuit 15 of the partial image generator 9 by blanking from the information. And then combined into a signal television signal in the combining circuit 16 of the partial image generator 9. Thus, television images obtained by four cameras 1 to 4 can each appear simultaneously on the screen in a quarter of a single television image. The television signal of a single television picture is provided to the compressor 17 by the partial image generator 9 and compressed in the compressor 17 according to MPEG2 compression.

이러한 과정의 단점은, 프로그램의 응답시, 4개의 부분 이미지를 단일 화상으로 조합할 때 정보가 손실되기 때문에 이미지가 뚜렷하지 않게 재생된다는 점이다.The disadvantage of this process is that, in response to the program, the image is reproduced inconsistently because information is lost when combining four partial images into a single image.

도 2a는 입력 스위칭 디바이스(31)와, 중간 메모리(32)와, 압축기(33)를 갖는 멀티플렉서(30)를 도시한다. 입력 스위칭 디바이스(31)는 4대의 카메라를 위한 4개의 연결부(34 내지 37)를 구비하고, 4개의 텔레비전 신호는 입력 스위칭 디바이스(31)로 송신된다. 모든 4개의 텔레비전 화상의 신호는 중간 메모리(32)로 송신되는데, 상기 중간메모리(32)는, 각각 4×10 텔레비전 화상을 위한 메모리 공간을 갖는 2개의 부분 메모리(38 및 39)를 포함한다. 중간 메모리는 버퍼 시프트 레지스터의 역할을 한다. 모든 4대의 카메라로부터의 각 10개의 연속적인 텔레비전 화상은 2개의 부분 메모리(38 및 39) 중 하나에 일시적으로 저장될 수 있다.2A shows a multiplexer 30 having an input switching device 31, an intermediate memory 32, and a compressor 33. The input switching device 31 has four connections 34 to 37 for four cameras, and four television signals are transmitted to the input switching device 31. The signals of all four television images are transmitted to the intermediate memory 32, which includes two partial memories 38 and 39 each having a memory space for 4x10 television images. The intermediate memory serves as a buffer shift register. Each ten consecutive television images from all four cameras may be temporarily stored in one of two partial memories 38 and 39.

멀티플렉서(30)의 기능은 다음과 같다: 입력 스위칭 디바이스(31)는 인입하는(incoming) 텔레비전 화상을 동기화하고, 그 이미지를 제 1 부분 메모리(38)로 송신하는 한편, 하나의 채널의 이미지 이후에 매번 스위칭이 이루어져, 이미지는 교대로 송신된다. 제 1 부분 메모리(38)가 채워질 때, 2개의 부분 메모리 사이에서 스위칭이 이루어지고, 제 2 부분 메모리(39)는 입력 스위칭 디바이스(31)에 의해 텔레비전 화상으로 채워진다. 제 2 부분 메모리(39)가 채워지는 동안, 제 1 부분 메모리는 비워진다. 이것은, 제 1 부분 메모리(38)가 이미지, 즉 매번 한 채널의 10개의 텔레비전 화상을 연속적으로 이에 따라 블록 별로 연속적으로 압축기(33)로 출력한다는 것을 의미한다. 압축기(33)는 그 이미지를 압축한다. 각 채널에 대한이미지가 압축기(33)에 연속적으로 도달하므로, 높은 압축률이 달성될 수 있다. 그런 후에, 모든 10번째 이미지, 즉 이미지 번호가 1, 11, 21 등인 이미지는, 압축이 순방향 또는 역방향으로 수행될 수 있는 중간 이미지이다.The function of the multiplexer 30 is as follows: The input switching device 31 synchronizes the incoming television picture and transmits the image to the first partial memory 38, while following the image of one channel. Each time a switch is made, the images are transmitted alternately. When the first partial memory 38 is filled, switching is made between the two partial memories, and the second partial memory 39 is filled with the television picture by the input switching device 31. While the second partial memory 39 is full, the first partial memory is empty. This means that the first partial memory 38 outputs an image, i.e., ten television images of one channel each time in succession, accordingly in a block-by-block manner to the compressor 33. Compressor 33 compresses the image. Since the image for each channel reaches the compressor 33 continuously, a high compression rate can be achieved. Then, every tenth image, i.e., the image number 1, 11, 21, etc., is an intermediate image in which compression can be performed in the forward or reverse direction.

도 2b는 입력 스위칭 디바이스(31)에 의해 부분 메모리(38 및 39)에 제공되는 텔레비전 화상의 시퀀스를 갖는 프레임(40)을 도시한다. 이미지는 메모리(32)에 교대로 기록된다. 소수점 앞에 있는 제 1 자연수는 카메라를 정의하고, 소수점 뒤에 있는 제 2 자연수는 대응하는 카메라에 의해 송신되는 이미지의 시퀀스를 정의한다.FIG. 2B shows a frame 40 having a sequence of television pictures provided to the partial memories 38 and 39 by the input switching device 31. The images are alternately recorded in the memory 32. The first natural number before the decimal point defines the camera, and the second natural number after the decimal point defines the sequence of images transmitted by the corresponding camera.

도 2c는 프레임(41)에서의 텔레비전 화상의 시퀀스를 도시하는데, 여기서 이러한 텔레비전 화상은 부분 메모리(38 또는 39) 중 하나로부터 압축기(33)로 출력된다. 따라서, 각 부분 메모리(38 및 39)는 제 1 채널의 10개의 이미지, 그 다음에는 제 2 채널의 10개의 이미지를, 그 다음에, 제 3 채널의 10개의 이미지를, 마지막으로 제 4 채널의 10개의 이미지를 블록 별로 연속적으로 압축기(33)로 출력한다.2C shows a sequence of television pictures in frame 41, where such television pictures are output to compressor 33 from one of partial memories 38 or 39. Thus, each partial memory 38 and 39 has ten images of the first channel, followed by ten images of the second channel, followed by ten images of the third channel, and finally of the fourth channel. Ten images are continuously output to the compressor 33 for each block.

도 3a는, 입력 스위칭 디바이스(51)와, 압축기(52)와, 더욱이 먼저 기록된 값을 판독하는 메모리, 즉 선입 선출(FIFO: First In First Out) 중간 메모리(53)를 구비하는 멀티플렉서(50)를 도시한다. 입력 스위칭 디바이스(51)는 4대의 카메라를 위한 4개의 연결부(54 내지 57)를 구비하는데, 상기 4개의 연결부는 4개의 텔레비전 신호를 입력 스위칭 디바이스(51)로 전달한다. 압축기(52)의 출력 신호는 스위치(58)에 제공된다. 압축기(52)는 데이터를 처리하고 그 데이터를 메모리(53)에 저장하고, 그 다음에 동일하게 저장된 데이터는 차후 처리를 위해 압축기(52)로 다시 송신된다.FIG. 3A shows a multiplexer 50 with an input switching device 51, a compressor 52, and furthermore a memory for reading the first recorded value, ie a first in first out (FIFO) intermediate memory 53. ). The input switching device 51 has four connections 54 to 57 for four cameras, which transmit four television signals to the input switching device 51. The output signal of the compressor 52 is provided to the switch 58. Compressor 52 processes the data and stores the data in memory 53, and then the same stored data is sent back to compressor 52 for later processing.

도 3b는 프레임(59)을 도시하는데, 이를 참조하여, 멀티플렉서(50)의 기능은 다음과 같이 설명될 것이다: 입력 스위칭 디바이스(51)는 인입하는 비디오 신호를 동기화하고, 이러한 비디오 신호를 압축기(52)에 제공한다. 먼저 제 1 카메라로부터의 제 1 화상, 그 다음에 제 2 카메라로부터의 제 1 화상, 그 다음에 제 3 카메라로부터의 제 1 화상, 그 다음에 제 4 카메라로부터의 제 1 화상이 압축기(52)에 제공된다. 그 다음에, 제 1 카메라로부터의 제 2 화상, 제 2 카메라로부터의 제 2 화상, 제 3 카메라로부터의 제 2 화상, 제 4 카메라로부터의 제 2 화상이 후속한다. 압축기(52)는 제 1 카메라로부터의 제 1 화상을 압축하고, 이렇게 압축된 이미지를 출력 신호로서 스위치(58) 및 메모리(53)에 통과시킨다. 그 다음에, 제 2 카메라로부터의 제 1 화상은 압축기(52)에서 압축되고, 양쪽 모두 출력 신호로서 스위치(58)에 통과되고, 동시에 메모리(53)에 기록된다. 제 3 카메라로부터의 제 1 화상도 또한 압축되고, 스위치(58)로 출력되고, 메모리(53)에 기록된다. 제 4 카메라로부터의 제 1 화상에 대해서도 동일하게 이루어진다. 제 2 사이클의 시작시, 제 1 카메라로부터의 압축된 제 1 화상은 메모리(53)로부터 압축기(52)로 로딩되고, 입력 스위칭 디바이스(51)에 의해 압축기(52)에 제공되는 제 1 카메라로부터의 제 2 화상과 비교된다. MPEG2 압축은 이러한 이미지 비교에 기초하여 압축기(52)에서 이루어진다. 대응하는 설정은 메모리(53)에 저장되고, 동시에 스위치(58)로 출력된다. 제 2, 제 3, 및 제 4 카메라로부터의 제 2 화상에 대해서도 동일하게 이루어진다. 그 다음에, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 카메라로부터의 제 3 화상에 대해서 제 3 사이클이 이루어진다. 카메라로부터의 모든 10개 또는 12개의 화상 이후에, 새로운 중간 이미지가 설정되고, 이로부터 압축이 순방향 또는 역방향으로 이루어질 수 있다.3B shows a frame 59, with reference to which the function of the multiplexer 50 will be described as follows: The input switching device 51 synchronizes the incoming video signal and converts this video signal into a compressor ( 52). First the first image from the first camera, then the first image from the second camera, then the first image from the third camera, and then the first image from the fourth camera are the compressors 52. Is provided. Then, the second image from the first camera, the second image from the second camera, the second image from the third camera, and the second image from the fourth camera are followed. The compressor 52 compresses the first image from the first camera and passes this compressed image as an output signal to the switch 58 and the memory 53. Then, the first image from the second camera is compressed by the compressor 52, and both are passed through the switch 58 as an output signal, and are simultaneously recorded in the memory 53. The first image from the third camera is also compressed, output to the switch 58 and recorded in the memory 53. The same applies to the first image from the fourth camera. At the beginning of the second cycle, the compressed first image from the first camera is loaded from the memory 53 into the compressor 52 and from the first camera provided to the compressor 52 by the input switching device 51. Is compared with the second image. MPEG2 compression is performed in the compressor 52 based on this image comparison. The corresponding setting is stored in the memory 53 and simultaneously output to the switch 58. The same applies to the second image from the second, third, and fourth cameras. Then, a third cycle is made for the third image from the first, second, third and fourth cameras. After every ten or twelve images from the camera, a new intermediate image is set up, from which compression can be done in the forward or reverse direction.

도 4는 입력 스위칭 디바이스(71) 및 압축기(72)를 구비하는 멀티플렉서(70)를 도시한다. 입력 스위칭 디바이스(71)는 4대의 카메라를 위한 4개의 연결부(73 내지 76)를 구비하고, 상기 4개의 연결부는 4개의 텔레비전 신호를 입력 스위칭 디바이스(71)로 출력한다. 프레임(59)에 도시된 바와 같이 모든 4개의 텔레비전 화상으로부터의 신호는 압축기(77)로 송신된다. 압축기(72)는 제 1 중간 이미지 압축기(77)와, 증간 메모리(78)와, 제 2 모션 압축기(79)를 구비하고, MPEG2 압축기의 역할을 하는데, 상기 MPEG2 압축기는 일반적으로 카메라로부터의 모든 10번째 또는 12번째 이미지를 간단히 인트라-프레임 또는 I-프레임으로서 알려진 압축된 중간 이미지, 즉 JPEG 압축된 단일 이미지로 압축한다. MPEG2 과정에서, I-프레임은, 바람직하게 10개 또는 12개로 송신된 이미지 이후에 규칙적인 간격으로 중간 이미지로서 송신된다. 마지막에 있는 10번째 또는 12번째 이미지 이후에 송신부가 잘못되는 경우에 중간 이미지에 의해 새로운 중간 이미지를 시작 이미지로 사용하는 것이 가능하다. 또한 교차-페이딩(cross-fading)시, 새로운 중간 이미지는 시작 이미지로서 송신된다. 이전의 이미지 또는 이전의 I-프레임에 관한 변화만이, 다른 중간 이미지의 JPEG 압축 방법 외에도 디지털 비디오 리코더 또는 송신부 상에 높은 데이터 율을 달성하도록 저장된다. 일반적으로, 이미지 내의 변화는 대상이 이동하는 경우에만 발생한다. 따라서, 데이터 양 또는 데이터 율은 감소될 수 있다. 이러한 I-프레임 사이에서, 이동된 이미지 세그먼트에 대한 데이터만이 송신된다. 그러므로, MPEG 과정에서, 변경된 이미지 세그먼트를 식별하는 상기 데이터만이 송신된다. 입력 스위칭 디바이스(71)는 모든 화상을 모든 4대의 카메라로부터 제 1 압축기(72)로 일정하게 공급하는데, 이것은 각 카메라에 대해서 10개 또는 12개의 이미지 이후에, 또는 교차-페이딩 이후에 발생한다. I-프레임은 중간 메모리(78)에 일시적으로 저장되고, 어떠한 교차-페이딩이 발생하지 않는 경우에 10개 또는 12개의 이미지의 기간 동안 상기 중간 메모리(78)에 유지된다. 더욱이, 후속적인 이미지에 대한 압축 설정도 또한 일시적으로 저장된다. 따라서, 메모리(78)는, 각 카메라를 위한 4개의 압축된 텔레비전 화상, 및 압축 설정을 저장할 수 있는 크기를 갖는다. MPEG2 과정이 10개 또는 12개의 이미지를 갖는다고 가정하면, I-프레임은 카메라의 10번째 또는 12번째 이미지에 대해, 즉 순차적인 이미지 번호가 1, 11, 21, 31 등, 또는 1, 13, 25, 37 등인 이미지에 대해 발생하게 될 것이다. I-프레임 및 압축 설정은 10개 또는 12개의 이미지의 기간에 걸쳐 제 2 압축기(79)에 일정하게 공급되고, 동시에 각 카메라의 모든 중간 이미지(2 내지 10, 12 내지 20, 22 내지 30, 또는 2 내지 12, 14 내지 24, 26 내지 36 등)는 모션 압축기(79)를 통해 루핑(looped)된다. 제 2 압축기(79)는 관련 카메라의 압축 설정에 관해 새로운 이미지와 I-프레임을 비교하고, 이전의 이미지 또는 I-프레임 사이의 이미지에 대한 I-프레임에 관한 변화를 식별하는 데이터만을 생성한다. I-프레임은 10개 또는 12개의 이미지마다 각 카메라에 대한 스위치(80), 및 이전의 이미지 또는 I-프레임에관한 이미지의 변화를 포함하는 다른 이미지에 관한 데이터 사이에 전달된다.4 shows a multiplexer 70 having an input switching device 71 and a compressor 72. The input switching device 71 has four connections 73 to 76 for four cameras, which output four television signals to the input switching device 71. As shown in frame 59, signals from all four television images are transmitted to the compressor 77. Compressor 72 has a first intermediate image compressor 77, an incremental memory 78, and a second motion compressor 79, and acts as an MPEG2 compressor, which generally includes all the cameras from the camera. The tenth or twelfth image is simply compressed into a compressed intermediate image, known as an intra-frame or I-frame, ie a JPEG compressed single image. In the MPEG2 process, I-frames are transmitted as intermediate images at regular intervals, preferably after 10 or 12 transmitted images. If the transmitter goes wrong after the last 10th or 12th image, it is possible to use the new intermediate image as the start image by the intermediate image. Also on cross-fading, the new intermediate image is transmitted as the starting image. Only changes to the previous image or previous I-frame are stored to achieve a high data rate on the digital video recorder or transmitter in addition to the JPEG compression method of other intermediate images. In general, changes in the image only occur when the object moves. Thus, the data amount or data rate can be reduced. Between these I-frames, only the data for the shifted image segment is transmitted. Therefore, in the MPEG process, only the data identifying the changed image segment is transmitted. The input switching device 71 constantly supplies all images from all four cameras to the first compressor 72, which occurs after 10 or 12 images or after cross-fading for each camera. I-frames are temporarily stored in the intermediate memory 78 and held in the intermediate memory 78 for a period of ten or twelve images if no cross-fading occurs. Moreover, the compression settings for subsequent images are also temporarily stored. Thus, the memory 78 is sized to store four compressed television pictures for each camera, and compression settings. Assuming that the MPEG2 process has 10 or 12 images, the I-frame is for the 10th or 12th image of the camera, i.e. the sequential image numbers 1, 11, 21, 31, etc., or 1, 13, Will occur for images 25, 37, and so on. The I-frame and compression settings are constantly supplied to the second compressor 79 over a period of ten or twelve images, and at the same time all intermediate images (2 to 10, 12 to 20, 22 to 30, or 2 to 12, 14 to 24, 26 to 36, etc.) are looped through the motion compressor 79. The second compressor 79 compares the new image and the I-frames with respect to the compression settings of the associated cameras, and generates only data that identifies changes in the I-frames for the previous image or the image between the I-frames. I-frames are passed between the switch 80 for each camera every ten or twelve images, and data about other images, including changes to the previous image or image relative to the I-frame.

상술한 바와 같이, 본 발명은 압축기를 통해 다수의 비디오 신호를 멀티플렉싱하는 방법에 관한 것이다.As mentioned above, the present invention relates to a method of multiplexing a plurality of video signals through a compressor.

Claims (9)

다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법으로서,A method of multiplexing multiple video signals, 상기 비디오 신호는 자신의 정보에 관련하여 감소되고, 그 다음에 하나의 비디오 신호로 조합되고, 그 후에 상기 비디오 신호는 압축기(17)에 의해 압축되는, 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법.The video signal is reduced in relation to its information, and then combined into one video signal, after which the video signal is compressed by a compressor (17). 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법으로서,A method of multiplexing multiple video signals, 비디오 신호의 텔레비전 화상은 메모리(32)에 교대로 저장되고, 후속적으로, 상기 비디오 신호의 텔레비전 화상은 상기 메모리(32)로부터 블록 별로 연속적으로 판독되고, 압축기(33)에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는, 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법.The television picture of the video signal is alternately stored in the memory 32, and subsequently the television picture of the video signal is successively read block by block from the memory 32 and compressed by the compressor 33. A multiplexing method of a plurality of video signals. 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법으로서,A method of multiplexing multiple video signals, 수 개의 비디오 신호의 시퀀스의 제 1 텔레비전 화상은 압축기(52)에 의해 압축되고, 중간(intermediate) 이미지로서 메모리(53)에 저장되고, 후속적으로 상기 연속적인 이미지 시퀀스는 각 비디오 신호와 연관된 상기 중간 이미지에 따라 상기 압축기(52)에 의해 교대로 압축되는 것을 특징으로 하는, 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법.The first television picture of the sequence of several video signals is compressed by the compressor 52 and stored in the memory 53 as an intermediate image, and subsequently the successive image sequences are associated with each video signal. Method of multiplexing video signals, characterized in that they are alternately compressed by the compressor (52) according to an intermediate image. 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법으로서,A method of multiplexing multiple video signals, 수 개의 비디오 신호의 시퀀스의 제 1 텔레비전 화상은 압축기(72)에 의해 압축되고, 중간 이미지로서 메모리(78)에 저장되고, 후속적으로, 상기 연속적인 이미지 시퀀스는 각 비디오 신호와 연관된 상기 중간 이미지에 따라 제 2 압축기(79)에 의해 교대로 압축되는 것을 특징으로 하는, 다수의 비디오 신호의 멀티플렉싱 방법.The first television picture of the sequence of several video signals is compressed by a compressor 72 and stored in the memory 78 as an intermediate image, and subsequently the successive image sequence is the intermediate image associated with each video signal. Multiple compression by means of a second compressor (79) according to the invention. 다수의 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하고, 제 1항에 기재된 방법을 구현하기 위한 압축기(17)가 제공되는, 멀티플렉서(10)로서,A multiplexer 10, provided with a compressor 17 for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream and for implementing the method described in claim 1, 부분 이미지 생성기(9)는 비디오 신호 정보를 감소시키기 위한 회로(15)와, 수 개의 비디오 신호를 하나의 비디오 신호로 조합하는 추가 회로(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티플렉서.The partial image generator (9) is characterized in that it comprises a circuit (15) for reducing video signal information and an additional circuit (16) for combining several video signals into one video signal. 다수의 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하고, 제 2항에 기재된 방법을 구현하기 위한 압축기(33)가 제공되는, 멀티플렉서(30)로서,A multiplexer 30, provided with a compressor 33 for converting a plurality of video signals into a serial digital data stream and implementing the method of claim 2, 메모리(32)는 입력 스위칭 디바이스(31)와 상기 압축기(33) 사이에 배열되고, 상기 메모리는 디지털화된 비디오 신호를 기록하고 블록 별로 연속적으로 상기 디지털화된 비디오 신호를 판독하는 것을 교대로 하기 위한 수단(38, 39)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 멀티플렉서.A memory 32 is arranged between an input switching device 31 and the compressor 33, the memory alternately for writing a digitized video signal and alternating reading the digitized video signal successively block by block. And (38, 39). 제 6항에 기재된 장치에 있어서, 상기 메모리(32)는 2개의 부분 메모리(38, 39)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치.Device according to claim 6, characterized in that the memory (32) comprises two partial memories (38, 39). 제 3항에 기재된 방법을 구현하기 위한 압축기(52)를 구비하고, 다수의 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하는, 멀티플렉서(50)로서,A multiplexer 50 comprising a compressor 52 for implementing the method of claim 3, wherein the multiplexer 50 converts a plurality of video signals into a serial digital data stream. 상기 압축기(52)는 수 개의 비디오 신호의 이미지를 위한 메모리(53)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 멀티플렉서.The compressor (52) is characterized in that it comprises a memory (53) for the image of several video signals. 제 4항에 기재된 방법을 구현하기 위한 압축기(72)를 구비하고, 다수의 비디오 신호를 직렬 디지털 데이터 스트림으로 변환하는, 멀티플렉서(70)로서,A multiplexer 70 comprising a compressor 72 for implementing the method of claim 4, wherein the multiplexer 70 converts multiple video signals into a serial digital data stream. 상기 압축기(72)는 중간 이미지를 생성하기 위한 제 1 중간 이미지 압축기(77)와, 수 개의 비디오 신호의 중간 이미지를 저장하기 위한 메모리(78)와, 모션 압축을 위한 제 2 모션 압축기(79)로 된 직렬 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티플렉서.The compressor 72 comprises a first intermediate image compressor 77 for generating intermediate images, a memory 78 for storing intermediate images of several video signals, and a second motion compressor 79 for motion compression. A multiplexer comprising a serial array of characters.
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