KR100270327B1 - Video signal input device with surveillance function of video encoder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 HDTV(High Definition Telvision) 영상 신호를 입력받는 영상 입력 장치에 관한 것으로서, 특히 화면을 분할하여 여러 개의 분할된 화면을 개별적으로 압축부호화하는 분할화면 부호화 모듈에서 부호화되는 영상 데이터들을 한 개의 분할 화면씩 순차적으로 감시할 수 있도록하는 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, HDTV 영상 부호화기는 HDTV 영상 신호의 표본화 주파수가 74.25MHz이기 때문에, 시스템 속도가 너무 높아 하나의 단일 부호화기로 처리하지 못하고, 여러 개의 부호화 모듈을 사용하여 각 부호화 모듈에서는 분할된 화면만을 부호화한다.In general, since the sampling frequency of the HDTV video signal is 74.25 MHz, the HDTV video encoder is so high that the system speed cannot be processed by a single encoder, and each encoding module encodes only a divided picture using several encoding modules. .
상기한 바와 같이 여러 개의 분할화면으로 나누어 병렬처리하는 경우에, 부호화 모듈로부터 병렬 처리된 영상 데이터를 한꺼번에 입력하여 감시하는 장치를 구현하려면 인터페이스가 복잡해지고, 하드웨어를 구현하기가 어려워지는 문제점이 있었다.As described above, in the case of performing parallel processing by dividing into multiple divided screens, an interface is complicated and hardware is difficult to implement in order to implement a device for simultaneously monitoring and inputting parallel processed image data from an encoding module.
또한, 기존의 부호화기의 감시 방식은 HDTV 전체화면에 대하여 부호화 순서에서 디스플레이 순서로의 화면 변환, 블록 스캔 순서에서 주사선 순서로의 변환, 4:2:0/4:2:2변환 등을 처리한 후에 이를 디스플레이하였다. 이에 따라, 전체화면을 감시하기 위해서는 HDTV 전체화면 여러 장을 저장할 수 있는 큰 용량의 메모리와 HDTV 영상의 전체 라인을 지연 시킬 수 있는 큰 용량의 디지털 라인 지연기가 필요하고 하드웨어 규모가 방대해지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional surveillance method of the encoder processes the screen conversion from the coding order to the display order, the block scan order to the scanning line order, and the 4: 2: 0/4: 2: 2 conversion for the HDTV full screen. It was later displayed. Accordingly, in order to monitor the full screen, there is a problem in that a large capacity memory capable of storing multiple HDTV full screens and a large capacity digital line delayer capable of delaying the entire line of the HDTV image is required, and the hardware scale becomes large. .
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부호화기에서 출력되는 부호화 순서 및 블록 스캔 순서의 영상 데이터를 입력하여 주사선 방향 및 디스플레이 순서로의 변환시키고, 순차적으로 입력되는 분할화면을 HDTV 전체화면으로 조합, 디지털 HDTV 영상 신호 규격에 맞는 타이밍 기준신호의 발생 등의 과정을 거쳐서 최종적으로 HDTV 모니터에 디스플레이시켜 부호화기의 상태를 감시할 수 있는 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and inputs the image data of the coding order and the block scanning order output from the encoder, converts the image data into the scanning line direction and the display order, and sequentially inputs the divided screens. Video signal input device that combines the full-screen HDTV, generates a timing reference signal that conforms to the digital HDTV video signal standard, and finally displays it on the HDTV monitor to monitor the status of the encoder. The purpose is to provide.
도 1은 본 발명에 따른 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치의 일실시예 블록도.1 is a block diagram of an embodiment of an image signal input apparatus having a monitoring function of an image encoder according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 입력 영상 신호 처리부 200: 순서 변화부100: input video signal processing unit 200: sequence changer
300: 분할 화면 조합부 400: 출력 영상 신호 처리부300: split screen combination unit 400: output video signal processing unit
500: 부호화 모듈500: encoding module
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치는, 외부로부터 입력되는 소정 레벨의 영상 신호를 다른 특정 레벨로 변환 및 감속시켜, 상기 영상 데이터의 타이밍 기준신호를 이용하여 동기신호를 검출하여 출력하는 입력 영상신호 처리수단; 외부의 영상 부호화기의 출력신호를 입력받아 디스플레이 순서 및 주사선 순서로 변환시켜 출력하는 순서 변화수단; 상기 순서 변환수단으로부터 출력된 영상 데이터를 조합하여 해당되는 분할화면 위치에 디스플레이되도록 하는 분할화면 조합수단; 상기 입력 영상 신호 처리수단의 동기신호를 이용하여 타이밍 기준신호를 발생시켜, 상기 입력 영상 신호 처리수단의 영상 데이터와 상기 타이밍 기준신호를 다중화한 후, 속도를 소정 배속하고 신호를 변환시켜 외부로 출력하는 출력 영상 신호 처리수단을 포함한다.The video signal input device having the monitoring function of the video encoder of the present invention for achieving the above object converts and decelerates a video signal of a predetermined level input from the outside to another specific level, thereby converting the timing reference signal of the video data. Input video signal processing means for detecting and outputting a synchronous signal by using; Order changing means for receiving an output signal of an external image encoder and converting the result into a display order and a scan line order; Split screen combining means for combining the image data outputted from the order converting means to be displayed at a corresponding split screen position; A timing reference signal is generated by using the synchronization signal of the input video signal processing means, and the video data of the input video signal processing means is multiplexed with the timing reference signal, and then the speed is predetermined and the signal is converted and output to the outside. And output video signal processing means.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치의 일실시예 블록도이다.1 is a block diagram of an embodiment of an image signal input apparatus having a monitoring function of an image encoder according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 저속 변환시켜, 상기 영상 데이터의 타이밍 기준신호를 이용하여 동기신호를 검출하여 출력하는 입력 영상신호 처리부(100)와, 입력 영상신호 처리부(100)의 출력신호를 이용하여 압축 부호화하는 부호화 모듈(500), 상기 부호화 모듈(500)에서 부호화되는 영상데이터를 입력받아 디스플레이 순서 및 주사선 순서로 변환하고, 4:2:0/4:2:0로 변환시켜 출력하는 순서 변화부(200)와, 순서 변환부(200)로부터 출력된 영상 데이터를 조합하여 해당되는 분할화면 위치에 디스플레이되도록 하는 분할화면 조합부(300)와, 분할화면 조합부(300)와, 입력 영상 신호 처리부(100)나 분할화면 조합부(300)의 동기신호를 이용하여 타이밍 기준신호를 발생시키고, 입력 영상 신호 처리부(100)나 분할화면 조합부(300)의 영상 데이터와 상기 타이밍 기준신호를 다중화한 후, 속도를 소정 배속하여 외부로 출력하는 출력 영상 신호 처리부(400)를 구비한다.Referring to FIG. 1, an image signal input device having a monitoring function of an image encoder of the present invention converts a video signal input from the outside at a low speed, and detects and outputs a synchronization signal using a timing reference signal of the image data. The
입력 영상 신호 처리부(100)는 높은 주파수로 입력되는 영상 신호를 실제 부호화에 이용할 수 있도록 안정적인 데이터로 변환시켜 출력하는 입력 접속부(110)와, 입력 접속부(110)로부터 4바이트 병렬의 영상 데이터를 입력받아, 영상 데이터 안에 포함되어 있는 타이밍 기준신호를 이용하여 필드 판별신호, 수직 동기신호, 수평 동기신호로 구성된 동기신호를 검출하여 출력하는 화면 분할 처리부(120)를 구비한다.The input
부호화 모듈(500)에서 부호화되는 영상 데이터는 부호화 순서, 블록 스캔 순서, 4:2:0 형식이다. 따라서, 순서 변화부(200)는 부호화 모듈(500)로부터 전달된 분할 화면 영상 데이터를 디스플레이 순서 및 주사선 순서로 변환시키는 분할 화면 순서 변환부(210)와, 분할 화면 순서 변환부(210)의 출력신호를 이용하여4:2:0/4:2:2 변환시켜 출력하는 4:2::0/4:2:2 변환부(220)를 구비한다.The image data encoded by the
출력 영상 신호 처리부(400)는 화면분할 처리부(120)에서 검출한 동기신호를 이용하여 타이밍 기준신호를 발생시킨 후, 영상 데이터와 타이밍 기준신호를 다중화시켜서 32비트인 디지털 HDTV영상 신호형식으로 출력하는 포맷 구성부(410)와, 포맷 구성부(410)에서 74.25/4MHz의 속도로 처리된 32비트 데이터를 다시 4배속시켜 8비트 데이터로 변환하고 74.25MHz의 속도로 출력하는 출력 접속부(420)를 구비한다.The output image
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명 장치의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus of the present invention having the structure as described above will be described in detail as follows.
우선, 외부로부터 74.25MHz의 속도를 갖는 디지털 영상 신호를 입력 접속부(110)에 입력한다. 입력 접속부(110)에서는 높은 주파수로 입력되는 영상 신호를 실제 부호화에 이용할 수 있도록 안정적인 데이터로 변환시켜 출력한다. 즉, 74.25MHz에 동기되어 입력되는 8비트 데이터를 4분주시켜 32비트 데이터로 변환하여 분할화면 처리부(120)로 출력한다.First, a digital video signal having a speed of 74.25 MHz is input to the
화면분할 처리부(120)에서는 이를 74.25/4MHz의 속도로 처리하여 부호화 모듈(500)과 포맷 구성부(410)로 동기신호, 분할화면 위치 정보신호와 32비트의 영상 데이터를 출력한다. 디지털 HDTV 영상신호인 SMPTE 260M/274M에는 유효구간의 시작과 끝 지점에 타이밍 기준신호(Timing Reference Signal)가 있다. FFh, 00h, 00h, XYh로 구성된 타이밍 기준신호는 필드의 상태, 활성영역의 시작과 끝에 따라서 XYh의 값이 다르므로 이 값을 이용하여 동기신호를 검출할 수 있다. 화면분할 처리부(120)는 입력 접속부(110)로부터 4바이트 병렬의 영상 데이터를 입력받아, 영상 데이터 안에 포함되어 있는 타이밍 기준신호를 이용하여 필드 판별신호, 수직 동기신호, 수평 동기신호로 구성된 동기신호를 검출하여 포맷 구성부(410)와 부호화 모듈(500)로 출력한다. 또한, 화면분할 처리부(120)에서는 입력된 4바이트 병렬데이터를 동기신호의 위치에 맞추어 분할화면 위치 정보신호와 같이 포맷 구성부(410)와 부호화 모듈(500)로 출력한다.The screen
분할화면 순서 변환부(210)에서는 부호화 모듈(500)의 프레임 메모리에서 발생된 원영상 데이터나 부호화 모듈에서 DCT(Discrete Cosign Transform )변환 => 양자화 => 역양자화 => 역DCT변환의 부호화 루프를 거친 재생영상 데이터를 시스템 타이밍신호와 같이 입력받는다. 시스템 타이밍 신호는 화면, 슬라이스, 매크로블록, 블록의 시작과 유효구간을 나타내는 신호들로 구성된다. 부호화 모듈로부터 입력되는 영상 데이터는 블록스캔 및 부호화 순서에 맞게 배열되어 있다. 부호화 모듈(500)로부터 입력되는 시스템 타이밍신호를 이용하여 블록스캔 순서의 영상 데이터를 주사선 순서로 변환시킨 후에 제 1 분할화면 순서 변환부(210)에 있는 메모리에 저장한다. 상기의 메모리에 저장된 영상 데이터를 부호화 순서에서 디스플레이 순서로 변환시켜 4:2:0/4:2:2변환부(220)로 출력한다.The split screen
부호화 모듈(500)에서 입력되는 영상 데이터는 4:2:0 형식이므로 이를 디스플레이시키기 위하여 4:2:0/4:2:2 변환을 수행하여야 한다. 4:2:0/4:2:2 변환부(220)에서는 분할화면 순서 변환부(210)로부터 디스플레이 순서 및 주사선 순서로 변환된 영상 데이터를 입력받아 수직 방향으로 색차 데이터에 대해서 1:2 보간을 수행한다. 분할화면 조합부(300))는 4:2:0/4:2:2 변환부(220)로부터 분할화면 크기인 분할화면 영상 데이터를 입력받아 전체 화면 중에서 해당되는 분할화면 위치에 디스플레이할 수 있게 한다. 즉, 부호화 모듈(500)로부터 수 GOP(Group of Pictures)씩 순차적으로 한 부호화 모듈의 분할화면 영상 데이터를 입력받아 입력된 분할화면의 영상 데이터 만을 처리한 후에 이전에 입력된 나머지 N-1개의 분할화면 영상 데이터와 조합하여 이를 포맷 구성부(410)로 출력한다.Since the image data input from the
포맷 구성부(410)에서는 화면분할 처리부(120)에서 검출한 동기신호를 이용하여 타이밍 기준신호를 발생시킨 후 영상 데이터와 타이밍 기준신호를 다중화시켜서 32비트인 SMPTE 형식의 디지털 영상을 출력 접속부(420)로 출력한다. 즉, 영상 데이터 내에 타이밍 기준신호를 추가시켜서 SMPTE260M 또는 SMPTE274M 규격에 맞는 디지털 영상신호로 변환시켜서 출력한다. 포맷 구성부(410)에서 출력하는 데이터는 화면분할 처리부(120)에서 출력하는 데이터와 같은 형식으로 74.25/4MHz의 속도이며 32비트인 데이터이다. 본 발명은 화면분할 처리부(120)에서 출력하는 자체 영상신호를 감시할 수 있으며 부호화 모듈에서 처리된 영상신호를 감시할 수 있다. 자체 영상신호를 감시하려면 화면분할 처리부(120)에서 영상 데이터와 동기신호를 입력받으며, 부호화 모듈(500)에서 처리된 영상신호를 감시하려면 분할화면 조합부(300)로부터 영상 데이터와 동기신호를 입력받는다. 입력된 동기신호를 이용하여 SMPTE 규격의 타이밍 기준신호를 생성시킨 후에 타이밍 기준신호와 영상 데이터를 다중화시켜 출력 접속부(420)로 출력한다.The
출력 접속부(420)에서는 포맷 구성부(410)에서 74.25/4MHz의 속도로 처리된 32비트 데이터를 다시 4배속시켜 8비트 데이터로 변환하고 74.25MHz의 속도로 출력한다.The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical idea. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 영상 부호화기의 감시 기능을 겸비한 영상 신호 입력 장치는, 부호화 모듈에서 출력되는 부호화 순서의 영상을 디스플레이 순서에 맞게 재배열하거나 4:2:0 형식에서 4:2:2형식으로 변환시켜야 하는데, 이때 영상신호를 수 프레임 저장하기 위해서는 방대한 메모리와 기타 디지털 소자가 필요하는 점을 감안하여, 본 시스템에서는 하드웨어의 규모를 줄이기 위한 방편으로 한 개의 분할화면 만을 처리할 수 있도록 구현하였다. 즉, 부호화 모듈로부터 다수의 화면그룹(GOP : Group of Pictures)씩 순차적으로 한 개의 분할화면 영상 데이터를 입력받아 입력된 분할화면의 영상 데이터 만을 처리한 후 이전에 입력된 나머지 7개의 분할화면 영상 데이터와 조합하여 디스플레이하여, 디코더 없이도 부호화 모듈의 상태를 감시할 수 있으므로 영상신호를 부호화 모듈로 입력시키는 용도는, 물론 전체 부호화기의 디버깅용으로도 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the video signal input device having the monitoring function of the video encoder of the present invention rearranges the video sequence of the coding order outputted from the coding module according to the display order or 4: 2: 2 in 4: 2: 0 format. In order to reduce the size of the hardware, this system can process only one split screen in consideration of the fact that a large memory and other digital elements are required to store the video signal several frames. It was. That is, after receiving one split screen image data sequentially by a plurality of screen groups (GOP: Group of Pictures) from the encoding module, only the split screen image data is processed, and the remaining seven split screen image data previously input. In combination with the display, the state of the coding module can be monitored without a decoder, so that the video signal can be input to the coding module and used for debugging the entire encoder.
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