KR100198799B1

KR100198799B1 - 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR100198799B1
Application number: KR1019960048287A
Authority: KR
Inventors: 정하재; 허준영; 이전우; 하정현; 한동원
Original assignee: 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980029048A

Abstract

종래의 멀티미디어 데이터 처리 하드웨어는 오디오, 비디오, 그래픽스가 독립적으로 구성되어 미디어 데이터가 개별적으로 처리되어 빈번한 데이터 전달로 인해 시스템 버스의 사용 빈도의 증가로 시스템 성능에 부담을 가중시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 오디오, 비디오 기능을 통합한 멀티미디어 데이터 처리기의 구조를 제안하고, 오디오, 비디오 데이터의 효율적인 전달을 위한 로컬 버스를 지원하며, 비디오, 오디오 데이타와 호스트 메모리 간의 고속 데이터 이동을 위한 DMA 및 로컬 버스의 버스 마스터 기능을 도입함으로써 고품질의 3자간 영상 회의에 아주 적절하고 다자간 영상 회의도 가능하며, 다자간 컴퓨터 공동 작업 응용 등에 활용할 수 있는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조 및 그 구동 방법이 개시된다.

Description

통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조 및 그 구동 방법

본 발명은 멀티미디어 시스템에 관한 것으로, 특히 영상회의를 지원하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

종래의 멀티미디어 데이터 처리 하드웨어는 오디오, 비디오, 그래픽스가 각각 독립적으로 분리 구성되어 있어 미디어 데이터가 개별적으로 처리되거나, 영상 회의와 같은 응용분야에서는 여러종류의 미디어 처리 보드를 사용함으로 보드간의 빈번한 데이타 전달로 인하여 시스템 버스의 사용빈도가 증대해져서 시스템 성능에 부담을 가증시킨다. 그리고, 비디오의 경우 압축/복원중 일부의 기능만 제공되거나 복원 처리기가 하나는 제한되어 있어 쌍방간의 영상 통신 밖에는 기대할 수가 없었다. 또한, 오디오 입출력의 경우 한순간 단방향 처리만 가능하여 동시에 듣고 말하는 양방향이 허용되지 않아 응용에 제한을 가지고 있었으며, 저속의 시스템 버스로 인한 미디어 데이터 처리의 병목현상 때문에 초당 처리하는 비디오 프레임율이나 비디오 오버레이 화면 크기 등에 질적 저하가 있다. 따라서 영상회의 같이 대용량 미디어 데이터가 멀티미디어 플랫폼 간에 이동하며 기능을 수행해야 하는경우 제한적인 요구밖에 충족할 수 없었다.

상기한 바와 같이 종래에는 오디오, 비디오가 개별적으로 구성되어 있으며, 비디오의 경우 복원 가능이 하나의 모듈로만 되어 있어 쌍방간의 영상회의를 지원할 수 밖에 없었으며, 오디오의 경우은 양방향이 지원되지 않아서 고품질의 멀티미디어 응용을 지원하기에는 많은 제약이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 멀티미디어 응용에서 많이 활용되는 표준방식의 미디어 처리 규격을 수용하여 미디어 처리 하드웨어 자원의 활용도와 확장성을 극대화 하고, 오디오·비디오 등의 기능을 개별적으로 구성함으로 발생되는 시스템 버스의 병목현상을 줄여 시스템 성능을 높이며, 효율적인 데이터 전달과 시스템 버스의 접속을 위해 로컬 버스와 직접 메모리 접근(Direct Memory Access; 이하 DMA라 함) 개념을 도입하여 3자 이상의 컴퓨터 영상회의를 지원하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조 및 그 구동 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조는 정지 영상이나 동영상의 아날로그 비디오 신호를 입력하여 실시간으로 압축/복원하고 그 결과를 출력 장치로 내보내거나 다른 응용을 위해 호스트 메모리로 전송하는 비디오단과, 미디어 형태에 따라 음성의 압축/복원, 녹음/재생 기능을 지원하는 오디오단과, 여러 기능 블럭간의 효율적 데이타 이동을 담당하는 로컬 버스 제어기와, 호스트 메모리에 고속의 데이타 전송을 지원하는 DMA제어기와, 버스 마스터/슬레이브 기능을 수행하는 PCI버스 인터페이스단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법은 아날로그 비디오 신호를 입력한 비디오단에서 디지탈 신호로 변환한 후 다시 아날로그 신호로 변환하고 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 단계와, 상기 아날로그 신호를 입력한 비디오단에서 디지탈 신호로 변환한 후 압축하여 호스트 메모리에 저장하는 단계와, 상기 호스트 메모리에 저장된 압축 비디오 데이터를 복원한 후 디지탈 신호로 변환하고 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 단계와, 상기 호스트 메모리의 MPEG 압축 데이터를 복원하고 아날로그 변환 및 증폭 과정을 거쳐 스피커로 출력하는 단계와, 아날로그 음성 신호를 입력한 오디오단에서 디지탈 오디오 데이터를 압축한 후 호스트 메모리에 저장하는 단계와, 상기 호스트 메모리에 저장된 압축 오디오 데이터를 수신한 오디오단에서 상기 압축 데이터를 복원한 후 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커로 출력하는 단계와, 상기 아날로그 음성 신호를 입력한 오디오 코덱에서 디지탈 사운드 데이터를 생성하여 호스트 메모리에 저장하는 단계와, 상기 호스트 메모리에 저장된 디지탈 사운드 데이터를 수신한 오디오 코덱에서 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커로 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조도.

제2a도 내지 제2c도는 본 발명에 따른 비디오 데이터의 압축/복원 과정을 도시한 동작 흐름도.

제3도는 본 발명에 따른 MPEG 오디오 복원 과정을 도시한 동작 흐름도.

제4a도 및 제4b도는 본 발명에 따른 표준 음성 압축/복원 알고리즘을 사용한 오디오 데이터의 처리 흐름도.

제5a도 및 제5b도는 본 발명에 따른 오디오 코덱부의 녹음/재생 과정을 도시한 동작 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비디오단 2 : 오디오단

3 : 로컬 버스 베어기 4 : DMA 제어기

5 : PCI 버스 인터페이스단 6 : PCI 버스

7 : 호스트 메모리 8 : 비디오 신호 입력부

9 : 비디오 프로세서 10 : 프레임 버퍼

11 : 비디오 신호 출력부 12 : 피쳐 코넥터

13 : 비디오 압축/복원 프로세서 14 : 비디오/오디오 복원 프로세서

15 : 제1SRAM 16 : 부팅 롬

17 : 제1DRAM 18 : 제2SRAM

19 : 부팅 롬 20 : 제2DRAM

21 : 오디오 압축/복원 프로세서 22 : 오디오 코덱부

23 : 오디오 입출력 처리기 24 : 제3SRAM

25 : EPROM 26 : PCI 버스 인터페이스

27 : 제1데이터 버퍼 28 : 제2데이터 버퍼

29 : 래치

본 발명은 오디오·비디오 데이터를 하나의 통합된 구조에서 처리할 수 있어 오디오와 비디오가 분리된 경우보다 시스템 버스 사용 횟수를 줄일 수 있을 뿐아니라, 오디오·비디오의 DMA 요구 및 로컬 버스 제어기의 버스 중재 기능을 통해 호스트와의 고속 데이타 전달이 가능하다. 그리고 기존의 비디오 보드로는 2자 정도의 영상 회의를 할 수 있으나 본 구조와 구동 방법으로는 동시에 2종류의 비디오 데이터 스트림을 복원할 수 있으므로 3자간의 영상 회의도 수행할 수 있다. 그리고 오디오는 펄스 부호 변조(Pulse Code Modulation; PCM), 적응 차분 펄스 부호 변조(Adaptive Differential Pulse Code Modulation; ADPCM) 방식 외에 동화상 전문가 그룹(Moving Picture Expert Group; 이하 MPEG라 함)을 처리할 수 있으며, 정지 영상을 처리하는 사진술 전문가 그룹(Joint Photographics Expert Group; JPEG), 동영상을 처리하는 MPEG, 화상 회의를 위한 H.261 알고리즘을 수행할 수 있다. 또한, 그래픽스와의 접속을 위한 피쳐 코넥터가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조도이다. 도시된 바와 같이 크게 비디오단(1), 오디오단(2), 로컬 버스 제어기(3), DMA 제어기(4) 그리고 주변 부품 상품 연결(Peripheral Component Interconnect; 이하 PCI라 함) 버스 인터페이스단(5)으로 구성되어 있다. 비디오단(1)은 정지영상이나 동영상의 아날로그 비디오 신호를 입력하여 실시간으로 압축/복원하고 그 결과를 출력장치로 내보내거나 다른 응용을 위해 호스트 메모리로 보낸다. 오디오단(2)은 미디어 종류에 따라 음성기록 및 재생, 음원에 의한 사운드를 재생한다. 그리고 로컬 버스 제어기(3), DMA 제어기(4), PCI 버스 인터페이스단(5)은 오디오/비디오단과 호스트 시스템과의 효율적 데이터 전달을 지원한다.

PCI 버스 인터페이스단(5)은 PCI 규격을 따르며 버스 마스터/슬레이브 기능을 수행한다. 주요 기능으로 PCI 버스 마스터/슬레이브 기능과 2개의 독립적 DMA 채널을 지원한다. 마스터와 슬레이브 그리고 2개의 DMA 채널에 대한 4개의 양방향 선입선출 버퍼(FIFO)를 가지며, PCI 클럭과 비동기적인 로컬 클럭을 지원한다. 그 구성 요소로서 PCI 버스 인터페이스(26)은 비디오단(1)과 PCI 버스(6) 사이의 데이터 중계 역할을 수행한다. 제1데이터 버퍼(27)는 PCI 버스 인터페이스(26)에 입출력되는 데이터 버스 방식과 비디오가 제어되는 로컬 버스 사이의 데이터 전달을 중계(완충)한다. 제1데이터 버퍼(27)와 PCI 버스 인터페이스(26)간에 32 비트의 로컬 버스 데이터를 이용한다. 제2데이터 버퍼(28)는 로컬 버스 데이터 버스 방식과 오디오부(2) 사이의 데이터 전달을 중계(완충)하는 역할을 하며, 오디오 코덱(22)과 8 비트의 아날로그 신호를 교환한다. 래치(29)는 DMA 제어기(4)에서 출력되는 어드레스를 일시 보관하여 PCI 버스 인터페이스(26)와 로컬 버스 제어기(3)가 해당 데이터를 읽어 갈때까지 DMA 제어기(4)에서 출력되는 어드레스가 바뀌더라도 이전의 어드레스를 유지시켜 주는 역할을 한다. 래치(29)는 PCI 버스 인터페이스(26)와 2에서 23비트의 어드레스 버스 비트를 사용하며, 로컬 버스 제어기(3)와는 8에서 11비트의 어드레스 비트를 사용한다.

DMA 제어기(4)는 PCI 버스를 통해 호스트 시스템 메모리에 직접 접근하기 위한 제어기이다. DMA를 요구하는 경우은 오디오 플레이백 요구, 오디오 캡쳐 요구, 비디오 인코더 요구, 두 개의 비디오 코덱을 위한 비디오 디코드 요구 때이다. 이상과 같은 요구시 DMA 제어기(4)는 로컬 버스 제어기(3)에서 로컬 버스 사용 요구 신호를 구동하여 로컬 버스 사용권을 획득하게 되면 래치(29)로 전송을 시작한다.

로컬 버스 제어기(3)는 PCI 버스 인터페이스를 통해 보드 내부에 생성된 로컬 버스를 제어하기 위한 블록으로 로컬 버스 사용 요구에 대한 중재 기능, 호스트 시스템이 로컬 자원 접근시 로컬 버스의 제어 기능, DMA 제어기의 PCI 버스 접근시 이를 제어하는 기능, 보드 내부 자원들의 인터럽트를 PCI 버스를 통하여 호스트 시스템으로 전달하는 인터럽트 제어 기능을 수행한다. 또한, 비디오 프로세서(9), 비디오 압축/복원 프로세서(13), 비디오/오디오 복원 프로세서(14)와 제1데이터 버퍼(27) 및 제2데이터 버퍼(28), 그리고 래치(29)를 제어한다.

비디오단(1)은 정지 영상이나 동영상의 아날로그 비디오 신호를 입력하여 실시간으로 압축하거나 복원하고 그 결과를 모니터나 호스트 메모리(7)에 전송하며 그 구성은 다음과 같다.

비디오 신호 입력부(8)는 외부에서 입력되는 아나로그 복합 비디오 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 디지탈 데이터로 변환하기 위해 아날로그/디지탈 변환기(Analog to Digital Convertor; ADC)를 거쳐 디지탈 신호로 만들고 이를 디지탈 다중 표준 디코더에 통과시켜 아날로그 신호의 밝기/색상을 나타내는 루미넌스/크로미넌스(이하 YUV라 함) 4:2:2 포맷의 비디오 신호와 동기 신호를 생성하여 비디오 프로세서(9)와 비디오 압축/복원 프로세서(13)로 전송한다.

비디오 프로세서(9)는 비디오 신호 입력부(8)와 비디오 압축/복원 프로세서(13) 또는 비디오/오디오 복원 프로세서(14)로 부터 두 개의 입력 데이터를 수신하여 포맷 변환, 화면 크기 스케일링 등의 데이터 처리를 수행하고 처리된 32비트의 프레임 버퍼 데이터를 프레임 버퍼(10)로 송수신한다.

프레임 버퍼(10)는 비디오 프로세서(9)와 32비트의 프레임 버퍼 데이터를 송수신하고 이를 32비트의 비디오 신호 데이터의 형태로 비디오 신호 출력부(11)에 전송한다.

비디오 신호 출력부(11)는 프레임 버퍼(10)로부터 수신한 비디오 신호 데이터와 피쳐 코넥터(12)를 통해 수신한 그래픽 데이터의 오버레이를 수행하여 칼라 모니터로 보내지는 색상 정보로 그래픽스를 출력하며 미디어 디지탈/아날로그 변환기(Digital to Analog Convertor; DAC)를 포함하고 있다. 피쳐 코넥터(12)와 비디오 출력부(11) 사이의 244는 TTL 74F244로 데이터가 한쪽 방향으로만 이동되게 한다.즉, 피쳐 코넥터(12)에서 비디오 신호 출력부(11)로만 데이터가 이동하게 하며, 그 반대 방향의 이동은 막아준다.

비디오 압축/복원 프로세서(13)는 비디오 신호 입력부(8)에서 출력되는 YUV 4:2:2 포맷의 비디오 데이터를 수신하여 압축/복원 알고리즘을 수행하고 비디오 프로세서(9)로 전송한다. 이 비디오 압축/복원 프로세서(13)는 초기화시 압축 알고리즘을 저장하는 제1부팅 롬(16), 비디오 압축/복원 프로세서(13)의 알고리즘 수행시 필요한 데이터와 비디오 데이터를 저장하는 제1디램(이하 DRAM이라 함)(17), 호스트로부터 수신한 압축 알고리즘을 저장하는 제1에스램(이하 SRAM이라 함)(15)과 함께 비디오 압추 과정을 수행하는 비디오 압축부를 구성한다. 비디오 압축 과정은 비디오 신호 입력부(8)에서 출력되는 YUV 4:2:2 포멧의 비디오 데이터를 압축하여 호스트로 넘겨주는 과정으로 로컬 버스 제어기(3)에 의해 제어된다.

컴퓨터 망을 통해 리모터에서 보내온 압축된 리모터 비디오 데이터나 하드디스크 등에 저장된 압축 데이터를 PCI 버스(6)를 통해 수신하여 비디오 압축/복원 프로세서(13)나 비디오/오디오 복원 프로세서(14)에서 복원하여 비디오 프로세서(9)로 넘겨주는 비디오 복원 과정을 수행한다. 비디오 복원부는 비디오/오디오 복원 프로세서(14), 초기화시 압축 알고리즘을 저장하는 제2부팅 롬(19), 알고리즘 수행시 필요한 데이터와 비디오 데이터를 저장하는 제2DRAM(20), 호스트로부터 수신한 압축 알고리즘을 저장하는 제2SRAM(18)으로 구성되어 데이터 압축부와 동일한 구성을 가진다. 도시된 바와 같이 비디오 복원은 3자간 회의를 지원하기 위해 비디오 압축/복원 프로세서(13)와 비디오/오디오 복원 프로세서(14)에서 동시에 두 종류의 비디오 데이터 스트림을 복원할 수 있으며 로컬 버스 제어기(3)에 의해 제어된다.

오디오단(2)은 두개의 기능 블럭으로 구성된다. 그 하나는 MPEG 오디오 복원과 ITU-T의 표준을 따르는 음성 압축/복원 기능을 제공하는 오디오 압축/복원 프로세서(21)이며, 다른 하나는 시스템 오디오 데이터의 재생/녹음을 제공하는 오디오 코덱(22)으로 구성되어 있다.

오디오 압축/복원 프로세서(21)의 음성 복원 기능은 비디오/오디오 복원 프로세서(14)로부터 MPEG 오디오 데이타 스트림을 전송받아 이를 복원하여 오디오 입출력 처리기(23)로 전달하면 오디오 입출력 처리기(23)에서 복원된 MPEG 데이터 스트림을 받아서 스피커로 출력하게 된다. 또한 음성 압축 기능은 오디오 입출력 처리기(23)로부터 마이크에서 입력되는 오디오 데이터를 수신하면 표준 음성 압축 알고리즘을 적용하여 비디오/오디오 복원 프로세서(14)로 압축된 데이터를 전달하며, 표준 음성 압축 알고리즘을 사용한 압축된 오디오 데이터를 비디오/오디오 복원 프로세서(14)로부터 전달받아 이를 복원한다. 압축/복원 및 기동을 수행하는데 필요한 각종 데이터가 저장된 제3SRAM(24), 음성 압축과 복원 알고리즘을 수행하는 부분과 오디오 압축/복원 프로세서(21) 전체에 대한 기동 프로그램이 저장된 이이피롬(EPROM)(25)이 오디오 압축/복원 프로세서(21)를 구동한다.

오디오 코덱(22)은 시스템의 기본 사운드를 처리하기 위한 기능 블럭으로써 재생과 녹음시에 두 채널의 DMA를 사용하여 녹음과 재생이 동시에 이루어질 수 있도록 되어있다. 제2데이터 버퍼(28)와 8비트의 아날로그 데이터를 주고 받으며 로컬 버스 제어기(3)에 의해 제어된다.

제2a도 내지 제2c도는 본 발명에 따른 비디오 데이터의 압축/복원 과정을 도시한 흐름도이다. 제2a도는 입력 비디오 데이터를 압축/복원 과정을 거치지 않고 출력하는 과정을 도시한 흐름도이다. 아날로그 비디오 신호를 입력하여(201) 비디오 신호 입력부에서 디지탈 YUV 신호로 변환한다(202). 디지탈 YUV신호로 변환된 데이터를 비디오 프로세서에서 입력한다(203). 디지탈 YUV 신호를 입력한 비디오 프로세서는 이를 32비트의 프레임 버퍼 데이터 형태로 프레임 버퍼에 저장한다(204). 저장된 데이터를 32비트의 비디오 신호 데이터 형태로 비디오 신호 출력부에 전송한다(205). 비디오 신호 출력부에서 비디오 신호데이터를 미디어 DAC 변환한다(206). DAC 변환된 데이터를 피쳐 코넥터를 통해 입력된 그래픽스 데이터와 믹싱하여(207) 모니터에 출력한다(208).

제2b도는 입력 비디오 데이터의 압축 과정을 도시한 흐름도이다. 아날로그 비디오 신호를 입력하여(209) 비디오 신호 입력부에서 디지탈 YUV 신호로 변환한다(210). 디지탈화된 YUV 데이타를 비디오 압축/복원 프로세서에서 입력하여 압축한 후(211) 로컬 버스의 비디오 데이터 버스를 통해 DMA 전송 방식으로 제1데이터 버퍼로 전송한다(212). 제1데이터 버퍼로 전송된 압축된 데이터를 PCI 버스 인터페이스와 PCI 버스를 통해 호스트 메모리에 저장한다(213).

제2c도는 본 발명에 따른 입력 비디오 데이터의 복원 과정을 도시한 흐름도이다. 하드 디스크나 리모터에서 수신된 압축 데이터를 복원하는 과정은 호스트 메모리에 저장된 압축 데이터(214)를 PCI버스, PCI버스 인터페이스 및 제1데이터 버퍼를 통하여 2개의 복원 가능한 비디오 복원 프로세서로 전송한다(215). 비디오 복원 프로세서는 수신한 압축 데이터를 디지탈 YUV신호로 복원한 후(216) 비디오 프로세서로 전송한다(217). 디지탈 YUV 신호를 입력한 비디오 프로세서는 이를 32비트의 프레임 버퍼 데이터 형태로 프레임 버퍼에 저장한다(218). 저장된 데이터를 32비트의 비디오 신호 데이터로 비디오 신호 출력부에 전송한다(219). 비디오 신호 출력부에서 비디오 신호 데이터를 미디어 DAC변환한다(220). DAC변환된 데이터를 피쳐 코넥터를 통해 입력된 그래픽스 데이터와 믹싱하여(221) 모니터에 출력한다(222).

제3도는 본 발명에 따른 MPEG 오디오의 복원 동작 흐름도이다. 호스트로부터 MPEG 압축 데이터를 수신한(301) 비디오/오디오 복원 프로세서는 비디오와 오디오 두 압축 데이타를 분리한다(302). 압축된 MPEG 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서로 전송한다(303). 오디오 압축/복원 프로세서는 내부의 MPEG 알고리즘을 동작시켜 압축된 MPEG 오디오 데이터를 복원하여(304) 오디오 입출력 처리기로 전송한다(305). 오디오 입출력 처리기는 복원된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 증폭하여(306) 스피커를 통하여 출력한다(307).

제4a도 및 제4b도는 본 발명에 따른 표준 음성 압축/복원 알고리즘을 사용한 오디오 데이터의 처리 흐름도이다. 제4a도는 본 발명에 따른 표준 음성 압축 알고리즘을 사용한 오디오 데이터의 처리 흐름도이다. 압축 과정은 오디오 입출력 처리기에서 마이크로부터 아날로그 음성 신호를 입력하여(401) 아날로그/디지탈 변환과 샘플링을 거쳐서 디지탈 오디오 데이터를 생성한다(402). 생성된 디지탈 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서로 정송한다(403). 오디오 압축/복원 프로세서는 수신한 디지탈 오디오 데이터를 표준 음성 압축 알고리즘에 의해 압축하여(404) 비디오/오디오 복원 프로세서로 전송한다(405). 비디오/오디오 복원 프로세서는 로컬 버스를 통하여 제1데이터 버퍼에 압축된 데이터를 전송한다(406). 제1데이터 버퍼의 데이터는 PCI 버스 인터페이스와 PCI버스를 거쳐서 호스트 메모리에 전송한다(407).

제2b도는 본 발명에 따른 표준 음성 복원 알고리즘을 사용한 오디오 데이터의 처리 흐름도이다. 복원 과정은 압축 과정의 반대로서, 먼저 호스트 메모리의 압축된 오디오 데이터는 PCI버스, PCI버스 인터페이스, 그리고 제1데이터 버퍼를 통하여 비디오/오디오 복원 프로세서에서 수신한다(408). 압축된 오디오 데이터를 수신한 비디오/오디오 복원 프로세서는 이를 오디오 압축/복원 프로세서로 전송한다(409). 오디오 압축/복원 프로세서는 표준 음성 복원 알고리즘을 적용하여 압축 데이터를 복원하여(410) 오디오 입출력 처리기로 전송한다(411). 복원된 데이터를 수신한 오디오 입출력 처리기는 디지탈 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여(412) 스피커로 출력한다(413).

제5a도 및 제5b도는 본 발명에 따른 오디오 코덱의 동작 흐름도이다. 제5a도는 본 발명에 따른 오디오 코덱의 녹음 과정을 도시한 흐름도이다. 녹음 과정은 마이크로부터 아날로그 사운드가 입력되면(501) 샘플링 과정을 거쳐서 아날로그/디지탈 변환(502)을 하여 디지탈 사운드 데이터를 생성한다(503). 생성된 디지탈 사운드 데이터는 로컬 버스를 통하여 DMA전송 방식을 사용하여 제2데이터 버퍼, 제1데이터 버퍼, PCI버스 인터페이스, PCI버스를 거쳐 호스트 메모리로 직접 디지탈 사운드 데이터를 저장한다(504).

제5b는 본 발명에 따른 오디오 코덱의 재생 과정을 도시한 흐름도이다. 재생 과정은 호스트 메모리에 있는 디지탈 사운드 데이터(505)를 DMA전송 방식을 사용하여 PCI버스, PCI버스 인터페이스 제1데이터 버퍼, 제2데이터 버퍼와 로컬 버스를 통하여 직접 오디오 코덱으로 전송된다(506). 수신된 디지탈 오디오 데이터는 오디오 코덱부에서 디지탈/아날로그 변환과 아날로그 신호 증폭을 하여(507) 접속된 스피커로 사운드 신호를 출력한다(508).

상술한 바와 같이 본 발명에서 제안한 멀리미디어 통합 구조는 여러 표준 방식의 오디오·비디오 방식을 지원할 뿐 아니라, 비디오 복원의 다중 지원, 오디오의 양향방 지원, 로컬 버스와 DMA지원을 통한 미디어 데이터의 고속 이동 가능 등으로 텍스트와 음성에서부터 동영상 데이터까지 정보 처리가 가능하여 고급/고품질의 멀티미디어 데이터 처리 응용 분야에 활용할 수 있는 훌륭한 효과가 있다.

Claims

정지 영상이나 동영상의 아날로그 비디오 신호를 입력하여 실시간으로 압축/복원하고 그 결과를 출력 장치로 내보내거나 다른 응용을 위해 로컬 버스와 주변 부품상호 연결 버스 인터페이스단을 거쳐 호스트 메모리로 전송하는 비디오단과, 미디어 형태에 따라 음성의 압축/복원, 녹음/재생 기능을 지원하는 오디오단과, 여러 기능 블럭간의 효율적 데이터 이동을 담당하는 로컬 버스 제어기와, 호스트 메모리에 고속의 데이타 전송을 지원하는 직접 메모리 접근 제어기와, 상기 비디오단 및 오디오단에서 로컬 버스를 통해 수신된 호스트 메모리에 전송하고 버스 마스터/슬레이브 기능을 수행하는 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제1항에 있어서, 상기 비디오단은 외부에서 입력되는 아날로그 복합 비디오 신호를 디지탈 데이터로 변환하고 비디오 신호와 동기 신호를 생성하여 비디오 프로세서 및 비디오 압축/복원 프로세서로 전송하는 비디오 신호 입력부와, 상기 비디오 신호 입력부와 비디오 압축/복원 프로세서 또는 비디오/오디오 복원 프로세서로부터 입력 데이터를 수신하여 포맷 변환, 화면 크기 스케일링 등의 데이터 처리를 수행하고 처리된 데이터를 32비트 프레임 버퍼 데이터 형태로 프레임 버퍼로 송수신하는 비디오 프로세서와, 상기 비디오 프로세서에서 수신한 32비트의 프레임 버퍼 데이터를 32비트의 비디오 신호 데이터의 형태로 바꾸어 비디오 신호 출력부에 전송하는 프레임 버퍼와, 상기 프레임 버퍼로부터 수신한 비디오 신호 데이터와 피쳐 코넥터를 통해 수신한 그래픽 데이터의 오버레이를 수행하여 그래픽스를 출력하며 미디어 디지탈/아날로그 변환기를 포함하고 있는 비디오 신호 출력부와, 상기 비디오 신호 출력부로 외부의 그래픽스를 전송하는 피쳐 코넥터와, 상기 비디오 신호 입력부로부터 수신된 아날로그 신호의 밝기 및 색상 데이터를 압축하여 호스트로 전송하는 데이터 압축부와, 수신된 압축 리모터 비디오 데이터나 압축 데이터를 복원하는 데이터 복원부 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제2항에 있어서, 상기 데이터 압축부는 비디오 신호 입력부로부터 아날로그 신호의 밝기 및 색상 데이터를 수신하여 압축/복원 알고리즘을 수행하고 비디오 프로세서로 전송하는 비디오 압축/복원 프로세서와, 상기 비디오 압축/복원 프로세서의 초기화시 압축 알고리즘을 저장하는 제1부팅 롬과, 상기 비디오 압축/복원 프로세서의 알고리즘 수행시 필요한 데이터와 비디오 데이터를 저장하는 제1디램과, 호스트로부터 수신한 압축 알고리즘을 저장하는 제1에스램으로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제2항에 있어서, 상기 데이터 복원부는 수신된 압축 리모터 비디오 데이터나 압축 데이터를 복원하여 비디오 프로세서로 전송하며 오디오 압축/복원부와 제1데이터 버퍼 사이의 데이터 전달 기능을 수행하는 비디오/오디오 복원 프로세서와, 상기 비디오/오디오 복원 프로세서의 초기화시 압축 알고리즘을 저장하는 제2부팅 롬과, 상기 비디오/오디오 복원 프로세서의 알고리즘 수행시 필요한 데이터와 비디오 데이터를 저장하는 제2디램과, 호스트로부터 수신한 압축 알고리즘을 저장하는 제2에스램으로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제1항에 있어서, 상기 오디오단은 외부의 아날로그 신호를 입력하여 이를 디지탈 변환하고 증폭하고 오디오 압축/복원 프로세서로 전송하고 상기 오디오 압축/복원 프로세서에서 입력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 외부로 출력하는 오디오 입출력 처리기와, 상기 오디오 입출력 처리기에서 수신한 디지탈 오디오 데이터를 압축하여 비디오/오디오 복원 프로세서로 전송하고, 상기 비디오/오디오 복원 프로세서에서 수신한 압축 데이터를 복원하여 오디오 입출력 처리기로 전송하는 오디오 압축/복원 프로세서와, 상기 오디오 압축/복원 프로세서의 압축/복원 및 기동을 수행하는데 필요한 각종 데이타가 저장된 제3에스램과, 상기 오디오 압축/복원 프로세서의 음성 압축과 복원 알고리즘을 수행하고 상기 오디오 압축/복원 프로세서 전체에 대한 기동 프로그램이 저장된 이이피롬과 상기 외부에서 입력된 오디오 데이터의 재생/녹음을 수행하고 제2데이터 버퍼에 이를 입출력하는 오디오 코덱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제1항에 있어서, 상기 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스단은 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스에 입출력되는 데이터 버스 방식과 비디오가 제어되는 로컬 버스 사이의 데이터 전달을 중계하는 제1데이터 버퍼와, 상기 제1데이터 버퍼와 주변 부품 상호 연결 버스 사이의 데이터 중계 역할을 수행하는 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스와, 로컬 버스 데이터 버스 방식과 오디오부 사이의 데이터 전달을 중계하는 제2데이터 버퍼와, 직접 메모리 접근 제어기에서 출력되는 어드레스를 일시 보관하여 상기 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스와 로컬 버스 제어기가 해당 데이터를 읽어 갈때까지 상기 직접 메모리 접근 제어기에서 출력되는 어드레스가 바뀌더라도 이전의 어드레스를 유지시켜 주는 래치로 이루어진 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
제1항에 있어서, 상기 로컬 버스 제어기는 비디오 프로세서, 비디오 압축/복원 프로세서, 비디오/오디오 복원 프로세서, 제1데이터 버퍼, 제2데이터 버퍼 및 래치를 제어하는 것을 특징으로 하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구조.
아날로그 비디오 신호를 수신한 비디오단에서 디지탈 신호로 변환한 후 다시 아날로그 신호로 변환하고 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 제1단계와, 상기 아날로그 신호를 입력한 비디오단에서 디지탈 신호로 변환한 후 압축하여 호스트 메모리에 저장하는 제2단계와, 상기 호스트 메모리에 저장된 압축 비디오 데이터를 복원한 후 디지탈 신호로 변환하고 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 제3단계와, 상기 호스트 메모리의 동화상 전문가 그룹 압축 데이터를 복원하고 아날로그 변환 및 증폭 과정을 거쳐 스피커로 출력하는 제4단계와, 아날로그 음성 신호를 입력한 오디오단에서 디지탈 오디오 데이타를 압축한 후 호스트 메모리에 저장하는 제5단계와, 상기 호스트 메모리에 저장된 압축 오디오 데이터를 수신한 오디오단에서 상기 압축 데이터를 복원한 후 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커로 출력하는 제6단계와, 상기 아날로그 음성 신호를 입력한 오디오 코덱에서 디지탈 사운드 데이터를 생성하여 호스트 메모리에 저장하는 제7단계와, 상기 상기 호스트 메모리에 저장된 디지탈 사운드 데이터를 수신한 오디오 코덱에서 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커로 출력하는 제8단계로 이루어진 것을 특징으로하는 통합 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1단계는 비디오 신호 입력부에서 아날로그 비디오 신호를 수신하는 단계와, 상기 입력된 아날로그 비디오 신호를 디지탈 밝기/색상 신호로 변환하는 단계와, 상기 디지탈 밝기/색상 신호를 비디오 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 디지탈 밝기/색상 신호를 입력한 비디오 프로세서에서 32비트의 프레임 버퍼 데이터 형태로 프레임 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 프레임 저장된 데이터를 32비트의 비디오 신호 데이터 형태로 비디오 신호 출력부에 전송하는 단계와, 상기 비디오 신호 데이터를 입력한 비디오 신호 출력부에서 미디어 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계와, 상기 아날로그 변환된 데이터를 피쳐 코넥터를 통해 입력된 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 단계와 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제2단계는 비디오 신호 입력부에서 아날로그 비디오 신호를 입력하는 단계와, 상기 입력된 아날로그 비디오 신호를 디지탈 밝기/색상 신호로 변환하는 단계와, 상기 디지탈 밝기/색상 데이터를 비디오 압축/복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 수신한 디지탈 밝기/색상 데이터를 비디오 압축/복원 프로세서에서 압축하는 단계와, 상기 압축된 데이터를 로컬 버스의 비디오 데이터 버스를 통해 직접 메모리 접근 전송 방식으로 제1데이터 버퍼로 전송하는 단계와, 상기 수신한 압축 데이터를 제1데이터 버퍼에서 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스와 주변 부품상호 연결 버스를 통해 호스트 메모리에 저장하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제3단계는 호스트 메모리에 저장된 압축 데이터를 주변 부품 상호 연결 버스, 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스 및 제1데이터 버퍼를 통하여 2개의 비디오 복원 프로세서 중 복원 가능한 비디오 복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 입력한 압축 데이터를 비디오 복원 프로세서에서 디지탈 밝기/색상 신호로 복원한 후 비디오 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 디지탈 밝기/색상 신호를 입력한 비디오 프로세서에서 32 비트의 프레임 버퍼 데이터 형태로 프레임 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 프레임 버퍼에 저장된 데이터를 32비트의 비디오 신호 데이터로 비디오 신호 출력부에 전송하는 단계와, 상기 비디오 신호 데이터를 입력한 비디오 신호 출력부에서 미디어 디지탈/아날로그 변환하는 단계와, 상기 디지탈/아날로그 변환된 데이터를 피쳐 코넥터를 통해 입력된 그래픽스 데이터와 믹싱하여 모니터에 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제4단계는 비디오/오디오 압축 프로세서에서 동화상 전문가 그룹 압축 데이터를 호스트로부터 수신하는 단계와, 상기 동화상 전문가 그룹 압축 데이터를 수신한 비디오/오디오 복원 프로세서에서 비디오 및 오디오 압축 데이터로 분리하는 단계와, 상기 분리된 동화상 전문가 그룹 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 수신한 동화상 전문가 그룹 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서에서 복원하는 단계와, 상기 복원된 동화상 전문가 그룹 오디오 데이터를 오디오 입출력 처리기로 전송하는 단계와, 상기 수신한 복원된 데이터를 오디오 입출력 처리기에서 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커를 통하여 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징을 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제5단계는 오디오 입출력 처리기에서 마이크로부터 아날로그 음성 신호를 입력하는 단계와, 상기 음성 신호를 입력한 오디오 입출력 처리기에서 아날로그/디지탈 변환과 샘플링 과정을 수행하여 디지탈 오디오 데이터를 생성하는 단계와, 상기 생성된 디지탈 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 수신한 디지탈 오디오 데이터를 오디오 압축/복원 프로세서에서 표준 음성 압축 알고리즘에 의해 압축하는 단계와, 상기 압축된 오디오 데이터를 비디오/오디오 복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 수신된 압축 오디오 데이터를 비디오/오디오 복원 프로세서에서 로컬 버스를 통하여 제1데이터 버퍼에 전송하는 단계와, 상기 제1데이터 버퍼의 데이터를 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스와 주변 부품 상호 연결 버스를 거쳐서 호스트 메모리에 전송하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제6단계는 호스트 메모리에서 압축 오디오 데이터를 주변 부품 상호 연결 버스, 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스 및 제1데이터 버퍼를 통하여 비디오/오디오 복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 수신한 압축 오디오 데이터를 비디오/오디오 복원 프로세서에서 오디오 압축/복원 프로세서로 전송하는 단계와, 상기 압축 오디오 데이터를 수신한 오디오 압축/복원 프로세서에서 표준 음성 복원 알고리즘을 적용하여 압축 데이터를 복원하는 단계와, 상기 복원된 오디오 데이타를 오디오 입출력 처리기로 전송하는 단계와, 상기 복원된 오디오 데이터를 수신한 오디오 입출력 처리기에서 디지탈 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 증폭하여 스피커로 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제7단계는 오디오 코덱에서 마이크로부터 아날로그 사운드를 입력하는 단계와, 상기 아날로그 사운드를 입력한 오디오 코덱에서 샘플링 과정과 디지탈 변환 과정을 거쳐 디지탈 사운드 데이터를 생성하는 단계와, 상기 생성된 디지탈 사운드 데이터를 로컬 버스를 통하여 직접 메모리 접근 전송 방식을 사용하여 제2데이터 버퍼, 제1데이터 버퍼, 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스, 주변 부품 상호 연결 버스를 거쳐 호스트 메모리로 저장하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터처리기의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 제8단계는 호스트 메모리의 디지탈 사운드 데이터를 직접 메모리 접근 전송 방식을 사용하여 주변 부품 상호 연결 버스, 주변 부품 상호 연결 버스 인터페이스, 제1데이터 버퍼, 제2데이터 버퍼와 로컬 버스를 통하여 오디오 코덱으로 전송하는 단계와, 상기 디지탈 오디오 데이터를 수신한 오디오 코덱에서 아날로그 변환과 아날로그 신호 증폭 과정을 거쳐 스피커로 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리기의 구동 방법.