KR100221020B1 - 멀티미디어 데이터 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그래픽(graphic), 비디오(Video) 및 오디오(Audio)에 관한 데이터의 처리 기능을 갖는 멀티미디어 데이터 처리 장치(an apparatus with processing multi-media data)에 관한 것으로서, 그래픽 데이터 처리부(50)에 의해 2/3차원 그래픽 데이터의 처리가 고속으로 이루어지며, MPEG 데이처 처리부(70)에 의해 MPEG 데이터의 변환/재생에 따른 포맷팅/디포멧팅이 이루어지며 이외의 변환/재생에 따른 데이터의 처리는 호스트에 의해 처리되며, 사운드 데이터 처리부(80)에 의해 사운드/미디 데이터의 처리가 이루어진다. 또한 이상의 멀티미디어 데이터 처리장치(200)는 하나의 반도체 칩에 집적되는 원칩(One Chip)의 형태로 제공될 수 있다.
Description
제1도는 종래의 멀티미디어 컴퓨터 시스템의 구성을 보여주는 블록도.
제2(a)도 및 제2(b)도는 종래의 MPEG 데이터의 소프트웨어 처리과정을 설명하기 위한 흐름도.
제3도는 본 발명의 멀티미디어 데이터 처리장치를 설명하기 위한 도면.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 처리장치의 블록도.
제5도는 제4도에 도시된 오디오 데이터 처리부의 상세 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 상기 호스트 인터페이스부 50 : 그래픽 데이터 처리부
60 : 비디오 데이터 처리부 70 : MPEG 데이터 처리부
80 : 오디오 데이터 처리부 90 : 메모리 제어부
100 : 비디오 변환부 110 : 먹스
120 : CRT 제어부 130 : 램댁
[산업상의 이용분야]
본 발명은 멀티미디어 데이터 처리 장치(an apparatus with processing multi-media data)에 관한 것으로서, 구체적으로는 그래픽 (graphic), 비디오(Video) 그리고 오디오(Audio)에 관한 데이터의 처리기능을 갖는 멀티 미디어 데이터 처리 장치에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그의 문제점]
현재 비디오 카드(Video card)를 포함한 기본적인 컴퓨터 시스템에 MPEG 카드(MPEG card)와 사운드 카드(sound card)가 장착되어 멀티미디어 컴퓨터 시스템이 구성된다. 그리고 부가적으로 CD-ROM 등이 창작되어 그 기능이 부가된다.
MPEG(Moving Picture Expert Group)란, '동영상에 대한 전문가들의 모임 '이며 여기에서 정한 동영상 압축 표준을 일반적으로 MPEG라 부른다. MPEG는 동영상(moving picture)와 더불어 그에 따른 오디오(audio)에 관한 정보를 한꺼번에 처리 할 수 있도록 만들어 졌다. 이외에도 동영상과 오디오의 동기화를 위한 시스템 구성까지 정해 두고 있으며, 이러한 MPEG 압축 표준은 계속적인 발전 추세에 있다.
이러한 멀티미디어 컴퓨터 시스템의 일예를 첨부도면 제1도에 도시하였다. 제1도는 종래의 멀티미디어 컴퓨터 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
제1도를 참조하여, 종래의 멀티미디어 컴퓨터 시스템은 크게 중앙처리 장치(10)와, YGA 카드(12)와, MPEG 카드(14)와, 사운드 카드(16)를 구비하고 있다. 상기 중앙처리장치(10)와 VGA 카드(17)와 MPEG 카드(14)는 통상 PCI버스(peripheral component Inter-connect bus)에 연결되며, 상기 사운드 카드(16)는 통상 ISA버스에 연결된다. 상기 PCI버스와 ISA버스는 인터페이스부(18)에 의해 인터페이스 된다. 그리고 상기 MPEG 카드(14)에 모니터(20)가 연결되어 화면 출력이 이루어 진다.
이상과 같이 멀티미디어 컴퓨터시스템이 구성되어 있을 때, 상기 VGA카드(12)는 일반적인 화면 출력을 위한 데이터 처리를 담당하게 되며, 동영상 출력이 있을 경우는 상기 MPEG 카드(14)가 그 기능을 담당하게 된다. 한편 상기 사운드 카드(16)의 경우는 순수한 오디오 출력 기능을 담당하게 된다. 다시말하면, MPEG의 오디오 형식과 사운드 카드(16)의 오디오 형식은 서로 각각의 고유한 형식을 갖고 있으므로, 각각의 형식에 따라 재생이 이루어 진다. 그리고 상술한 각각의 카드들에는 해당되는 기능을 수행하기 위한 고유한 LSI(large scale integration)가 탑재되어 있다. 상기 VGA 카드(12)는 고속의 그래픽 처리를 위해 그래픽 가속기(graphic accelerator)가 부가되고 있다. 이는 2차원 , 3차원 그래픽 데이터를 고속으로 처리하도록 되어 있다.
한편 상기 MPEG 카드(14)에 의해 하드웨어 적으로 처리되던 동영상은 소프트웨어적으로 상기 중앙처리 장치(10)에 의해 처리되고 있는 추세이다.
제2(a)도 및 제2(b)도에 동영상을 소프트웨어적으로 처리하는 흐름도가 도시 되어 있다 .
먼저, 제2(a)도를 참조하여, 엔코딩(encoding)시의 처리과정을 살펴보면 다음과 같다. 단계 S100에서 입력되는 아날로그 신호가 A/D 변환(analog to digital conversion)되고, 이어 단계 S110에서 소정의 시간을 주기로 샘플링(sampling)되고, 이는 단계 S120에서 양자화(quantization)된다. 이어 단계 S130에서 양자화된 데이터는 압축(compress)되고 이는 단계 S140에서 MPEG형식에 따라 포맷팅(formatting) 된다. 여기서 A/D 변환 이후는 디지털형식의 데이터로서, 중앙처리장치(10)에 의해 소프트웨어적으로 처리된다.
다시, 제2(b)도를 참조하여, 디코딩(decoding)시의 처리과정은 다음과 같다. 단계 S200에서는 MPEG 형식으로 포맷팅 된 데이터를 디포맷팅(de-formatting) 하게 된다. 이어 단계 S210에서 압축된 데이터를 신장(expand)하게 되고, 단계 S220에서 역양자화(de-quantization)되며 단계 S230에서는 D/A 변환(digital to analog conversion)되어 출력되게 된다. 여기서 D/A변환 전까지의 처리를 중앙처리장치(10)에 의해 소프트웨어적으로 처리하게 된다.
이상과 같이 MPEG 데이터를 소프트웨어적으로 처리할 수 있게되므로, 상기 MPEG카드(14)와 같은 별도의 하드웨어 구성이 불필요하게 되었다. 그러나 이는 상기 중앙처리 장치(10)에 많은 데이터 처리에 따른 무리한 부담을 주게되어 전체적인 컴퓨터 시스템의 처리속도를 감소시키는 문제점을 발생시킨다.
그리고 계속적으로 발전하고 있는 멀티미디어 컴퓨터 시스템에 있어서 그래픽 데이터, MPEG 데이터, 오디오 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 모두 통합적으로 처리할 수 있는 장치에 대한 요구가 증가되고 있는 추세이다.
[발명의 목적]
따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, MPEG 데이터를 소프트웨어 및 하드웨어적으로 양분하여 처리할 수 있으며, 그래픽 데이터와 MPEG 데이터 및 오디오 데이터를 포함하는 멀티미디어 데이터를 통합적으로 처리할 수 있는 멀티미디어 데이터 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 오디오, 비디오 신호를 처리하기 위한 멀티미디어 데이터 처리 장치는; 호스트와의 인터페이스를 위한 호스트 인터페이스부와; 상기 호스트 인터페이스부를 통해 호스트로부터 제공되는 2차원/3차원 그래픽 데이터를 입력받아 그래픽 데이터 처리를 수행하는 그래픽 데이터 처리부와; 상기 호스트 인터페이스부를 통해 호스트로부터 제공되는 비디오 데이터를 입력받아 비디오 데이터 처리를 수행하여 출력하는 비디오 데이터 처리부와; 상기 호스트 인터페이스부를 통해 상기 호스트로부터 제공되는 MPEG 데이터를 입력받아 MPEG 데이터의 포맷팅/디포멧팅 처리를 수행하고, 영상 데이터 및 오디오 신호로 각기 분리하여 출력하는 MPEG 데이터 처리부와; PCI 버스와 ISA 버스를 인터페이스하기 위한 PCI/ISA 인터페이스부와, MIDI 인터페이스를 위한 MIDI 인터페이스부 및 신디사이저를 포함하고, 상기 호스트 인터페이스부를 통해 오디오 데이터 또는 미디 데이터를 입력받아 처리하는 오디오 데이터 처리부와; 상기 그래픽 데이터 처리부의 출력과 상기 MPEG 데이터 처리부의 영상 데이터 출력을 각각 받아들여 스케일 업/다운 및 칼라 스페이스를 변환하는 비디오 변환부와; 상기 비디오 변환부의 출력을 받아들여 외부 비디오 메모리에 저장하고, 상기 비디오 메모리에 저장된 데이터를 독출하여 출력하는 메모리 제어부와; 상기 MPEG 데이터 처리부와 상기 오디오 데이터 처리부로부터 출력되는 각각의 오디오 신호를 입력하고, 선택적으로 외부 스피커로 출력하는 먹스와; 상기 메모리 제어부로부터 출력되는 데이터를 입력받고, CRT 디스플레이에 적합한 데이터로 변환하여 출력하는 CRT 제어부와; 상기 비디오 데이터 처리부와 상기 CRT 제어부로부터 출력되는 각 디지털 비디오 신호를 CRT 디스플레이어에 적합한 아날로그 비디오 신호로 변환하여 출력하는 램댁(RAMDAC)을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 신디사이저는, 복수개의 서로 다른 주파수를 갖는 신호를 발생하기 위한 디지털 오실레이터를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 MPEG 데이터 처리부는, MPEG 데이터로 변환하기 위한 데이터 입력시 이를 포맷팅하여 MPEG 데이터 변환을 수행하고, MPEG 데이터 재생시 포맷팅된 MPEG 데이터를 입력받아 이를 디포멧팅한다.
이 실시예에 있어서, 상기 호스트 인터페이스부와, 상기 그래픽 데이터 처리부와, 상기 비디오 데이터 처리부와, 상기 MPEG 데이터 처리부와, 상기 오디오 데이터 처리부와, 상기 메모리 제어부와, 상기 비디오 변환부와, 상기 먹스와, 상기 CRT 제어부와, 상기 램댁은 하나의 반도체 칩에 집적된다.
[작용]
상술한 멀티미디어 데이터처리 장치에 의하면, MPEG 데이터 처리부에 의해 MPEG 데이터의 포맷팅/디포멧팅이 이루어지므로 호스트의 처리속도가 증가하게 되며 그래픽, 비디오 그리고 오디오에 관한 데이터를 통합적으로 하나의 반도체 칩에 의해 처리가 가능하게 된다.
[실시예 ]
제3도는 본 발명의 멀티미디어 데이터 처리장치를 설명하기 위한 도면이다.
제3도를 참조하여, 본 발명의 멀티미디어 데이터 처리장치는, VGA 기능과 MPEG 데이터 및 오디오/미디 데이터를 처리하여 출력부(모니터 및 스피커)로 출력하게 된다. 이 때 MPEG 데이터의 처리는 중앙처리장치와 분할하여 처리한다. 즉, MPEG 데이터의 변환/재생을 위한 포맷팅/디포맷팅 과정을 하드웨어상에서 처리하고 나머지 부분을 중앙처리장치에 의해 소프트웨어로 처리하므로 전체적인 처리속도가 향상되도록 한다.
제4도 참조하면, 본 발명의 신규한 멀티미디어 데이터 처리장치는, 그래픽 데이터 처리부(50)에 의해 2/3차원 그랙픽 데이터의 처리가 고속으로 이루어지며, MPEG 데이터 처리부(70)에 의해 MPEG 데이터의 변환/재생에 따른 포맷팅/디포맷팅이 이루어지며 이외의 변환/재생에 따른 데이터의 처리는 호스트(30)에 의해 처리되며, 오디오 데이터 처리부(80)에 의해 오디오/미디 데이터의 처리가 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 제4도 내지 제5도에 의거하여 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 멀티미디어 데이터 처리장치의 블록도이고, 제5도는 제4도에 도시된 오디오 데이터 처리부의 상세 블록도이다.
제4도를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 미디어 데이터 처리장치는 크게 호스트 인터페이스부(40)와, 그래픽 데이터 처리부(50)와, 비디오 데이터처리부(60)와, MPEG 데이터 처리부(70)와, 오디오 데이터 처리부(80)와, 메모리 제어부(90)와, 비디오 변환부(100)와, 먹스(110)와, CRT제어부(120)와, 램댁(RAMDAC)(130)으로 이루어진다.
상기 호스트 인터페이스부(40)는 호스트(30)와의 인터페이스 기능을 수행하며, 상기 호스트(30)로부터 인가되는 복수개의 제어신호와 데이터신호 어드레스신호 등을 입력받아 인터페이스 하게 된다. 상기 그래픽 데이터 처리부(50)는 상기 호스트 인터페이스부(40)로부터 2/3차원 그래픽 데이터를 입력받아 소정의 그래픽 데이터 처리과정을 수행한다. 이때, 상기 호스트(30)로부터 인가되는 파라메터(Parameter)에 따라 2/3차원 그래픽 드로잉(2/3D graphic drawing)을 위한 데이터 처리를 수행한다. 예를 들면, Bezier Curve & Surface, Texture Mapping, Z buffering 등을 수행한다.
상기 비디오 데이터 처리부(60)는 상기 호스트 인터페이스부(40)로부터 비디오 데이터를 입력받아 소정의 데이터 처리과정을 수행하여 상기 램댁(130)으로 출력한다.
상기 MPEG 데이터 처리부(70)는 상기 호스트 인터페이스부(40)로부터 MPEG 변환/재생을 위한 데이터를 입력받아 포맷팅/디포멧팅 과정을 수행하며, MPEG 데이터 재생시 영상신호 및 오디오신호를 각각 상기 비디오 변환부(100)와 상기 먹스(110)로 출력한다.
상기 오디오 데이터 처리부(80)는 상기 호스트 인터페이스부(40)로부터 오디오 데이터 또는 미디 데이터를 입력받아 소정의 데이터 처리과정을 수행한다. 좀더 구체적으로 상기 오디오 데이터 처리부(80)는, PCI 버스와 ISA 버스를 인터페이스하기 위해 PCI/ISA 인터페이스부(82)를 구비 하고 있으며 MIDI 인터페이스를 위해 MIDI 인터페이스부(84)와 신디사이저(86)를 포함하고 있다. 그리고 상기 신디사이저(86)는 복수개의 서로 다른 주파수를 갖는 신호를 발생하기 위한 디지털 오실레이터를 부가적으로 포함하여 전자올간(electronic organ) 기능을 수행할 수 있다. 즉, 음정 및 가락 등을 입력하면 자동으로 연주된다.
상기 메모리 제어부(90)는 외부 비디오 메모리(34)를 제어하고, 상기 비디오 변환부(100)는 상기 그래픽 데이터 처리부(50)의 출력 또는 상기 영상 신호를 입력받아 스케일 업/다운 및 칼라 스페이스를 변환하여 상기 메모리 제어부(90)로 인가한다.
상기 먹스(110)는 상기 오디오신호 또는 상기 오디오 데이터 처리부(80)의 출력을 입fur받아 이를 선택적으로 외부 스피커(36)로 출력하고, 상기 CRT 제어부(120)는 상기 메모리 제어부(90)의 출력을 입력받고, CRT 제어신호를 출력한다. 그리고 상기 램댁(130)은 상기 비디오 데이터 처리부(60)의 출력을 입력받고, 상기 CRT 제어신호의 입력에 응답하여 입력된 디지털 형태의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 CRT(32)로 출력한다.
이상과 같은 멀티미디어 데이터 처리장치(200)는 하나의 반도체 칩에 직접 할 수 있다.
[발명의 효과]
상술한 바와 같이, MPEG 데이터의 분할처리와 멀티미디어에 관련된 데이터가 하나의 반도체 칩에 의해 처리 가능하게 되므로 데이터 처리의 고속화 및 제품의 소형화가 가능하다.
Claims (3)
- 오디오, 비디오 신호를 처리하기 위한 멀티미디어 데이터 처리 장치에 있어서; 호스트(30)와의 인터페이스를 위한 호스트 인터페이스부(40)와; 상기 호스트 인터페이스부(40)를 통해 호스트(30)로부터 제공되는 2차원/3차원 그래픽 데이터를 입력받아 그래픽 데이터 처리를 수행하는 그래픽 데이터 처리부(50)와; 상기 호스트 인터페이스부(40)를 통해 호스트(30)로부터 제공되는 비디오 데이터를 입력받아 비디오 데이터 처리를 수행하여 출력하는 비디오 데이터 처리부(60)와; 상기 호스트 인터페이스부(40)를 통해 상기 호스트(30)로부터 제공되는 MPEG 데이터를 입력받아 MPEG 데이터의 포맷팅/디포멧팅 처리를 수행하고, 영상 데이터 및 오디오 신호로 각기 분리하여 출력하는 MPEG 데이터 처리부(70)와; PCI 버스와 ISA 버스를 인터페이스하기 위한 PCI/ISA 인터페이스부(82)와, MIDI 인터페이스를 위한 MIDI 인터페이스부(84) 및 신디사이저(86)를 포함하고, 상기 호스트 인터페이스부(40)를 통해 오디오 데이터 또는 미디 데이터를 입력받아 처리하는 오디오 데이터 처리부(80)와; 상기 그래픽 데이터 처리부(50)의 출력과 상기 MPEG 데이터 처리부(70)의 영상 데이터 출력을 각각 받아들여 스케일 업/다운 및 칼라 스페이스를 변환하는 비디오 변환부(100)와; 상기 비디오 변환부(100)의 출력을 받아들여 외부 비디오 메모리(34)에 저장하고, 상기 비디오 메모리(34)에 저장된 데이터를 독출하여 출력하는 메모리 제어부(90)와; 상기 MPEG 데이터 처리부(70)와 상기 오디오 데이터 처리부(80)로부터 출력되는 각각의 오디오 신호를 입력하고, 선택적으로 외부 스피커(36)로 출력하는 먹스(110)와; 상기 메모리 제어부(90)로부터 출력되는 데이터를 입력받고, CRT 디스플레이에 적합한 데이터로 변환하여 출력하는 CRT 제어부(120)와; 상기 비디오 데이터 처리부(60)와 상기 CRT 제어부(120)로부터 출력되는 각 디지털 비디오 신호를 CRT 디스플레이(32)에 적합한 아날로그 비디오 신호로 변환하여 출력하는 램댁(RAMDAC)(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 신디사이저(86)는, 복수개의 서로 다른 주파수를 갖는 신호를 발생하기 위한 디지털 오실레이터를 포하하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 호스트 인터페이스부(40)와, 상기 그래픽 데이터 처리부(50)와, 상기 비디오 데이터 처리부(60)와, 상기 MPEG 데이터 처리부(70)와, 상기 오디오 데이터 처리부(80)와, 상기 메모리 제어부(90)와, 상기 비디오 변환부(100)와, 상기 먹스(110)와, 상기 CRT 제어부(120)와, 상기 램댁(130)은 하나의 반도체 칩에 집적된 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이터 처리장치.
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