KR100195668B1 - 단일 채널을 통하여 다중 비디오 소스의 영상신호를 송신하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 다중 비디오 소스의 영상신호의 송신 방법 및 그 장치는 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임들을 기준 동기신호에 맞추어서 일정한 규칙으로 단일의 채널로 출력되도록 한다. 이렇게 송신된 영상신호에 대하여 수신 측에서는 특정 비디오 소스를 선택하고 일정시간동안 선택된 프레임을 그래빙하여 정지화면으로 수신하고, 일정 주기로 선택한 비디오 소스를 선택하여 캡쳐 하여 그래빙하는 것을 반복하여 특정 비디오 소스의 영상신호를 수신할 수 있다. 이러한 방식은 교통량의 감시와 같이, 동영상을 실시간으로 수신 받을 필요는 없으나, 단일의 채널로 송신되는 다중 비디오 소스의 영상신호들 중 특정 비디오소스의 영상신호를 선택하여 어느 정도 정지화면으로 수신하면 족한 경우에 매우 유용하다.

Description

단일 채널을 통하여 다중 비디오 소스의 영상신호를 송신하는 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 의한 방법에 의하여 다중 비디오 소스의 영상신호가 단일 채널을 통하여 프레임 단위로 송신된 후 수신되는 것을 보여주는 개념도,

제2도는 본 발명에 따른 방법에 의하여 10개의 비디오 소스의 영상신호 프레임들이 단일의 채널로 출력되는 것을 보여주는 개념도,

제3도는 본 발명에 의한 송신장치의 블록 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 멀티플렉서부 20 : A/D 변환부

30 : 저장부 40 : D/A 변환기

50 : 제어부

본 발명은 다중 비디오 소스의 영상신호를 단일의 채널을 통하여 송신하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

여러 개의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호를 원거리에 있는 수신자에게 제공하기 위하여 종래에는 각 비디오 소스에 하나의 채널을 할당하고 이러한 채널들을 통하여 각 비디오 소스의 영상신호를 전송하였다.

그러나, 각 비디오 소스의 영상을 실시간으로 보지 않아도 되는 경우에는 상기한 바와 같이 굳이 각 비디오 소스에 하나의 채널을 할당하여 송신할 필요가 없다. 즉, 송신 측에서 다중 비디오 소스의 영상신호를 순차적으로 반복되는 식의 일정한 규칙을 가지고 하나의 채널을 통하여 송신하고, 수신 측에서는 특정 비디오 소스의 영상신호를 선택하여 수신할 수 있도록 하면 족하다.

본 발명의 목적은 여러 개의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호들을 단일 채널을 통하여 일정한 규칙을 가지고 송신할 수 있도록 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 방법에 의하여 다중 비디오 소스의 영상신호가 단일 채널을 통하여 프레임 단위로 송신된 후 수신되는 것을 보여주는 개념도이다.

제1(a)도는 A∼E 로 표시된 5개의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호의 프레임들을 보여주는 개념도이다. 제1(b)도는 제1(a)도에 도시된 5개의 비디오 소스로부터 입력된 영상신호의 프레임들을 단일의 채널로 송신하기 위하여 5개의 비디오 소스의 영상신호들이 일정한 규칙에 의하여 반복된 프레임들을 보여주는 개념도이다. 제1(b)도는 A에서 E까지의 5개의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임이 단일의 채널에서 순차적으로 5프레임을 주기로 반복된 경우임을 알 수 있다.

제1(c)도는 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 단일 채널을 통하여 영상신호들이 송신되었을 때, 수신 측에서 특정 비디오 소스를 선택하여 수신하는 경우를 보여주는 개념도이다. 제1(c)에서는 비디오 소스 A를 선택한 경우이며 송신 측에서 5프레임 주기로 반복되어 송신되는 비디오 소스 A의 영상신호 프레임을 5프레임마다 선택하고 다음에 오는 비디오 소스 A의 영상신호 프레임이 수신될 때까지 정지화면으로 수신한다.

한편, 각 비디오 소스에 따라서 입력되는 영상신호 프레임의 동기신호가 다르기 때문에 다중 비디오 소스의 영상신호 프레임을 단일의 채널로 송신하기 위하여는 프레임 동기신호의 기준이 되는 기준 비디오 소스를 설정하고 기준 비디오 소스의 영상신호 프레임의 동기신호에 맞추어서 각 비디오 소스의 영상신호 프레임을 일정한 규칙으로 가지고(예를 들어 순차적으로) 출력하는 것이 필요하다. 상기한 바와 같이, 기준 비디오 소스의 프레임 동기신호에 맞추어서 영상신호의 프레임을 출력하기 위하여는 영상신호 프레임을 저장하였다가 기준 동기신호에 맞추어서 출력하는 방식이 필요하다.

상기한 바와 같은 방식을 프레임 그래빙 기법이라고 한다.

프레임 그래빙을 위한 기본적인 회로는 아날로그/디지탈 변환기, 저장부, 제어부, 디지탈/아날로그 변환기로 구성되어 있다. 이를 프레임 그래버유닛(Frame Grabbing Unit)이라고 정의하고 이하에서는 FGU라 한다. 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임을 단일 채널로 송신하기 위하여는 2개의 이상의 FGU가 필요하다. FGU의 개수는 그에 따른 회로의 복잡도를 고려하여 적절한 수를 선택하여야 한다. 본 발명에서는 3개의 FGU와 단일-포트 메모리를 사용하는 방식을 채택한다.

제2도는 본 발명에 따른 방법에 의하여 10개의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임들이 기준 동기신호에 동기 되어 단일의 채널로 출력되는 것을 보여주는 개념도이다. 제2도에서는 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호들이 순차적으로 반복되어 출력되는 경우를 예를 들어서 보여주고 있다. 본 발명의 범위는 제2도에 도시된 바와 같이 순차적으로 반복되어 출력되는 경우뿐만 아니라, 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임이 일정한 규칙을 가지고 입·출력되는 경우를 포함한다.

제2도에서 S1∼S10은 10개의 비디오 소스를 나타내는 것이고, 각 비디오 소스는 서로 비동기 되어 있다. A, B, C는 본 발명에 의한 방법에서 사용되는 3개의 FGU를 나타내는 것이다. 따라서 초기에 각 FGU에 처음으로 입력되는 S1, S2, S3은 본 발명에 의한 방법의 초기 상태를 나타내는 것이다.

본 발명에 의한 방법에 따르면, S1∼S10의 10개의 비디오 소스의 영상 신호 프레임들이 기준 동기신호에 동기 되어 S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S1, S2, ...의 순서로 순차적으로 반복되어 출력된다. 제2도는 점선으로 표시된 S1의 동기신호를 기준 동기신호로 하여 A, B, C 의 3개의 FGU로부터 저장된 프레임이 기준 동기신호에 동기 되어 출력되는 것을 화살표로 표시하고 있다.

본 발명에 따른 3개의 FGU를 사용한 다중 비디오 소스 영상신호 프레임의 송신방법을 설명한다.

본 발명에 따른 방법은 3개의 FGU가 각 비디오 소스의 영상신호 프레임을 샘플링하고 저장하는 시점과 저장된 프레임을 출력하는 시점을 결정한다. 본 발명에 의한 방법을 초기조건 설정단계와 입출력 단계로 나뉘어서 설명한다.

초기조건 설정단계는 송신할 각 소스로부터의 입력되는 영상신호의 순서를 맞추기 위한 것으로 다음과 같다.

먼저, 제1FGU에서 기준 비디오 소스인 S1의 프레임 시작을 감지하고, S1의 프레임을 A/D변환하여 저장한다. 제1FGU에서 A/D변환을 시작하면 제2FGU에서 두 번째 비디오 소스인 S2의 프레임의 시작을 감지하고, S2의 프레임을 A/D변환하여 저장한다. 제1FGU에서 A/D변환이 완료되면, 제3FGU에서는 세 번째 비디오 소스인 S3의 프레임의 시작을 감지하고 S3의 프레임을 A/D변환하여 저장한다.

상기한 바와 같은 초기조건이 설정된 후에 다음의 입출력단계를 수행한다.

먼저, 상기 초기 조건에서 제1FGU에 저장된 프레임을 기준 동기신호에 맞추어서 출력한다.

출력 후 다음 동기신호에서는 출력된 비디오 소스로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 비디오 소스로부터의 프레임의 시작을 감지하고 이 프레임을 A/D변환하여 방금 출력이 완료된 FGU에 저장한다. 또한 출력 후 다음 동기신호에서는 다음의 FGU에 저장된 프레임을 기준 동기신호에 맞추어서 출력한다.

상기한 바와 같은 출력후 다음 동기신호에서는 바로 이전 동기신호에서 출력된 비디오 소스로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 비디오 소스의 프레임을 방금 출력이 완료된 FGU에 저장하는 것과 다음 FGU로부터의 프레임이 출력되는 것이 반복된다.

상기한 바와 같은 입력과 출력을 반복하면서 다수의 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임들을 기준 동기신호에 맞추어서 순차적으로 출력한다.

제2도를 참조하여 입출력 단계를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 초기조건 설정단계 후에 제1FGU인 A에서 S1 프레임을 기준 동기신호(제1동기신호,.①)에 맞추어서 출력한다.

상기한 출력 후 다음 동기신호(제2동기신호,.②)에서 S1으로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 S4의 프레임의 시작을 감지하고 이를 A/D변환하여 제1FGU인 A에 저장한다. 또한, 제2FGU인 B에서 기준 동기신호(제2동기신호,.②)에 맞추어서 B에 저장되어 있던 S2의 프레임을 출력한다.

상기한 출력 후 다음 동기신호(제3동기신호,.③)에서 S2로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 S5의 프레임의 시작을 감지하고 이를 A/D변환하여 제2FGU인 B에 저장한다. 또한 제3FGU인 C에서 기준 동기신호(제3동기신호,.③)에 맞추어서 C에 저장되어 있던 S3의 프레임을 출력한다.

상기한 출력 후 다음 동기신호(제4동기신호,.④)에서 S3로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 S6의 프레임의 시작을 감지하고 이를 A/D변환하여 제3FGU인 C에 저장한다. 또한 제1FGU인 A에서 기준 동기신호(제4동기신호,.④)에 맞추어서 A에 저장되어 있던 S4의 프레임을 출력한다.

상기한 바와 같은 입출력단계를 반복하면서 10개의 비디오 소스의 영상신호 프레임들이 3개의 FGU를 통하여 순차적으로 출력하면 S1∼S10의 10개의 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임을 단일의 채널로 송신할 수 있다.

제3도는 본 발명에 따른 다중 비디오 소스 송신장치의 블록구성도이다.

제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 장치는 다중 비디오 소스로부터 특정 비디오 소스를 선택하여 출력하기 위한 멀티플렉서부(10)와 아날로그 영상신호를 디지탈 신호로 변환하기 위한 A/D변환부(20), 디지탈 영상신호를 저장하는 저장부(30), 저장된 디지탈 영상신호를 아날로그 영상신호로 출력하기 위한 D/A변환부, 및 상기한 각 부를 본 발명에 의한 방법에 의하여 제어하기 위한 제어부(50)를 구비하고 있다.

본 발명에 의한 장치에서 사용되는 3개의 FGU는 A/D변환부(20)와 저장부(30) 및 D/A변환부로 구성된다. 특히, A/D변환부(20)는 3개의 A/D변환기로, 저장부(30)는 3개의 메모리유닛과 메모리 제어부로, D/A변환부는 1개의 D/A변환부(40)로 각각 구성된다. 각 메모리 유닛에 저장된 프레임이 기준 동기신호에 맞추어서 순차적으로 출력되고 두 개이상의 프레임이 동시에 출력되는 경우는 없기 때문에 1개의 D/A변환기만이 필요하다.

이하에서는 제3도에 도시된 본 발명에 의한 장치의 각 부를 상세하게 설명한다.

멀티플렉서부(10)는 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호의 프레임들을 기준 동기신호에 동기시켜서 A/D변환부(20)로 일정한 규칙을 가지고 출력한다. 즉, 멀티플렉서부(10)는 다중 비디오 소스 중 하나를 선택하여 3개의 A/D변환기에 일정한 규칙을 가지고 입력하는 동작을 다중 비디오 소스에 대하여 수행한다.

A/D변환부(20)의 각 A/D변환기는 입력되는 아날로그 영상신호를 디지탈 신호로 변환하여 A/D변환부의 출력단에 연결되어 있는 저장부(30)의 각 메모리유닛으로 출력한다.

저장부는 3개의 메모리유닛으로 구성되고, 각 메모리유닛은 특정 비디오 소스의 영상신호 프레임을 저장한다. 본 발명에서 각 메모리유닛을 통하여 데이터가 저장되면서 동시에 출력되는 경우가 없기 때문에 단일-포트 메모리가 바람직하다. 단일-포트 메모리를 사용하는 경우 메모리유닛을 제어하는 메모리제어부의 구현이 간단해진다. 3개의 메모리유닛을 제어하는 메모리제어부는 PLD(Programmable Logic Device)를 사용하여 단일의 칩으로 구현할 수 있다.

저장부(30)의 각 메모리 유닛은 저장된 디지탈 영상신호를 기준 동기신호에 맞추어서 저장부(30)의 출력단에 연결되어 있는 D/A변환기(40)로 출력한다. 이때 3개의 메모리유닛으로부터의 출력은 메모리제어부로부터의 제어신호에 의하여 일정한 규칙에 의하여 진행한다.

제어부(50)는 입력되는 다중 비디오 소스의 수를 키보드를 통하여 입력받고, 동기신호의 기준이 되는 비디오 소스를 설정하여 기준 동기신호를 멀티플렉서부(10) 및 저장부(30)의 메모리제어부로 인가하고, 상기 기준 동기신호에 맞추어서 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임이 A/D변환부(20)를 거쳐서 일정한 규칙을 가지고 저장부(30)의 메모리유닛으로 입력되는 것과 상기 저장부(30)의 메모리유닛으로부터 영상신호들이 D/A변환기(40)를 거쳐서 일정한 규칙을 가지고 출력되도록 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다중 비디오 소스의 영상 신호의 송신방법 및 그 장치는 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호 프레임들을 기준 동기신호에 맞추어서 일정한 규칙으로 단일의 채널로 출력되도록 한다. 이렇게 송신된 영상신호에 대하여 수신측에서는 특정 비디오 소스를 선택하고 일정시간동안 선택된 프레임을 그래빙하여 정지화면으로 수신하고, 일정 주기로 선택한 비디오 소스를 선택하여 캡쳐하여 그래빙하는 것을 반복하여 특정 비디오 소스의 영상신호를 수신할 수 있다. 이러한 방식은 교통량의 감시와 같이, 동영상을 실시간으로 수신 받을 필요는 없으나, 단일의 채널로 송신되는 다중 비디오 소스의 영상신호들 중 특정 비디오 소스의 영상신호를 선택하여 어느 정도 정지화면으로 수신하면 족한 경우에 매우 유용하다.

Claims (11)

1. 다중 비디오 소스의 영상신호를 단일의 채널을 통하여 송신하기 위한 방법에 있어서 다중 비디오 소스의 영상신호 프레임을 기준 동기신호에 맞추어서 일정한 규칙에 의하여 저장하였다가 기준 동기신호에 맞추어서 일정한 규칙을 가지고 단일의 채널로 출력하는 프레임 그래빙 기법을 사용하여 송신하는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법의 기준 동기신호는 다중 비디오 소스중 특정 비디오 소스의 영상신호 프레임의 동기신호로 선택되는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 방법은 3개의 프레임 그래빙 유닛을 사용하는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 방법은 송신할 다중 비디오 소스의 영상신호의 순서를 올바르게 설정하기 위한 초기조건 설정단계 및 다중 비디오 소스의 영상신호 프레임이 일정한 규칙을 가지고 출력되는 입출력단계로 구성되어 있는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 초기조건 설정단계는 제1FGU에서 제1비디오 소스의 프레임 시작을 감지하고, 그 프레임을 A/D변환하여 저장하는 단계: 상기 단계에 의하여 제 1FGU에서 A/D변환을 시작하면 제2FGU에서 제2비디오 소스의 프레임의 시작을 감지하고, 그 프레임을 A/D변환하여 저장하는 단계; 및 상기 단계에서 제1FGU에서 A/D변환이 완료되면, 제3FGU에서 제3비디오 소스의 영상신호 프레임의 시작을 감지하고, 그 프레임을 A/D변환하여 저장하는 단계로 구성되어 있는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 입출력 단계는 상기 초기조건 설정단계에서 제1FGU에 저장된 프레임을 기준 동기신호에 맞추어서 출력하는 단계, 상기 단계에 의한 출력후 다음 동기신호에서는 출력된 비디오 소스로부터 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 비디오 소스로부터 영상신호 프레임의 시작을 감지하고 이 프레임을 A/D변환하여 저장하는 단계; 상기 다음 동기신호에 다음 FGU에 저장된 프레임을 기준 동기신호에 맞추어서 출력하는 단계; 및 상기 단계에 의한 출력후 다음 동기신호에서는 바로 이전 동기신호에서 프레임을 출력한 FGU에 3개의 비디오 소스만큼 떨어진 비디오 소스의 프레임을 저장하는 것과 다음 FGU로 부터 영상신호 프레임을 출력하는 것을 반복하는 단계로 구성되는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신방법.
7. 다중 비디오 소스의 영상신호를 단일의 채널을 통하여 송신하기 위한 방법에 있어서, 다중 비디오 소스로부터 입력되는 영상신호의 프레임들중 하나를 선택하여 기준 동기신호에 동기 시켜서 일정한 규칙을 가지고 출력하는 멀티플렉서부; 상기 멀티플렉서부에 의하여 출력되는 영상신호 프레임을 저장하였다가 기준 동기신호에 맞추어서 순차적으로 반복하여 출력하는 3개의 프레임 그래빙 유닛들; 및 다중 비디오 소스의 수를 입력받고, 기준 동기신호를 설정하여 상기 멀티플렉서부 및 상기 프레임 그래빙 유닛들을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 3개의 프레임 그래빙 유닛은 아날로그 영상신호를 디지탈 영상신호로 변화하는 A/D변환부; 디지탈 영상신호를 저장하는 저장부; 및 상기 디지탈 영상신호를 아날로그 영상신호로 변환하여 출력하는 D/A변환부로 구성되어 있는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 A/D변환부는 3개의 A/D변환기들로, 상기 저장부는 3개의 메모리유닛들과 메모리제어부로, 상기 A/D변환부는 1개의 D/A변환기로 각각 구성되는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 메모리유닛들은 단일-포트 메모리인 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 메모리 제어부는 PLD로 구현되는 것임을 특징으로 하는 다중 비디오 소스의 영상신호 송신장치.