KR100397400B1 - Multi channel image processing system by digital signal processing - Google Patents

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KR100397400B1 KR10-2003-0000769A KR20030000769A KR100397400B1 KR 100397400 B1 KR100397400 B1 KR 100397400B1 KR 20030000769 A KR20030000769 A KR 20030000769A KR 100397400 B1 KR100397400 B1 KR 100397400B1
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Abstract

본 발명은 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템 및 칩에 관한 것으로써, 하나 이상의 채널로부터 아날로그 복합영상(Composite Video)신호를 받아 디지털화 하여 메모리에 저장하고, 저장된 영상 데이터를 프레임의 손실 및 저하 없이 처리하여 피시아이 버스(PCI BUS) 방식으로 컴퓨터와 통신하도록 함으로써, 프레임 손실이 없는 다 채널 영상 처리 장치의 제작이 가능한 ASIC 칩을 구현하는데 그 목적이 있다. 본 발명에 따른 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 칩은 하나 이상의 채널로부터 입력되는 아날로그 복합영상신호를 각각 입력받아, 각 채널에 따라 디지털화 하는 영상 신호 복호(Video Decoding)부; 각 채널별로 가공된 영상 데이터를 저장하는 메모리부; 각 채널별 영상 데이터를 메모리로부터 얻어내 처리하는 컨트롤러부; 처리된 영상 데이터를 출력하며, 컨트롤러부와 컴퓨터를 인터페이싱하는 버스 인터페이스부를 포함한다.The present invention relates to a multi-channel image processing system and a chip of a digital signal processing method, receives an analog composite video signal from one or more channels, digitizes it, stores it in a memory, and stores and stores the stored image data in a memory. Its purpose is to implement an ASIC chip that can be fabricated without a frame loss and communicates with a computer by using a PCI bus. According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-channel image processing chip of a digital signal processing method, comprising: a video signal decoding unit for receiving an analog composite video signal input from at least one channel and digitizing each channel; A memory unit for storing processed image data for each channel; A controller unit which obtains and processes image data for each channel from a memory; It outputs the processed image data, and includes a bus interface for interfacing the controller unit and the computer.

Description

디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템 {Multi channel image processing system by digital signal processing}Multi channel image processing system by digital signal processing

본 발명은 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템에 관한 것으로써, 특히 두 개 이상의 채널에서 아날로그로 입력되는 복합 영상 신호(Composite Video Signal)를 디지털 신호처리(Digital Signal Processing)방식으로 영상 신호를 복호(Decoding)하여, 각 채널로 입력되는 모든 영상을 프레임의 손실없이 처리하는 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-channel image processing system of a digital signal processing method. In particular, a composite video signal inputted in analog from two or more channels is converted into a video signal by a digital signal processing method. The present invention relates to a system that decodes and processes all images input to each channel without losing a frame.

종래의 다 채널 지원 방법은 하나 이상의 다 채널을 지원하기 위해 영상 신호 복호기(Video Decoder) 칩에 입력되는 영상을 각 채널별로 스위칭하여 동작하도록 하거나, 필요한 채널 수 만큼의 영상 신호 복호기 칩과 그 칩들을 연결하는 멀티 채널 인터페이스 칩을 같이 사용하는 것이다.The conventional multi-channel support method operates by switching the video input to the video decoder chip for each channel in order to support one or more multi-channel, or as many video signal decoder chip and the chips as necessary It is using a multi-channel interface chip to connect.

그런데, 종래의 다 채널 지원 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional multi-channel support method has the following problems.

첫째, 하나의 영상 처리 칩을 이용하여 다 채널을 지원할 경우, 영상 신호 복호기에서 각 채널에 대한 동기화(Synchronization) 문제와 채널간의 스위칭 동작 시간으로 인해 손실되는 프레임이 많아지고, 따라서 초당 처리 가능한 프레임의 수가 적어지는 문제점이 있다.First, when multi-channel is supported by one image processing chip, the frames lost due to the synchronization operation for each channel and the switching operation time between channels in the image signal decoder increase the number of frames per second. There is a problem that the number is small.

둘째, 하나의 영상 처리 칩을 이용하여 다 채널을 지원할 경우, 손실되는 프레임을 최대한 줄인다고 하여도, 제한적인 프레임을 여러 채널에 나누어야 하므로, 결과적으로 각 채널당 프레임의 수는 적어질 수밖에 없다. 예를 들어, 하나의 영상 처리 칩이 통상 30fps(Frame per Second;초당 프레임 수)을 지원한다고 하고, 4개의 채널을 나누어 디스플레이 한다고 했을 때, 프레임의 손실이 없다고 하더라도,하나의 채널에는 30fps의 1/4 즉, 약 7fps만이 디스플레이될 수 있기 때문에 화면이 부자연스러워지는 등의 심각한 문제가 발생한다.Second, in the case of supporting multiple channels by using one image processing chip, even if the frame to be lost is reduced as much as possible, the limited frames must be divided into several channels, resulting in fewer frames per channel. For example, if one image processing chip normally supports 30 fps (Frame per Second) and displays four channels separately, even if there is no frame loss, one channel of 30 fps is used. / 4, i.e., only about 7 fps can be displayed, causing serious problems such as unnatural screens.

셋째, 두 개 이상의 영상 처리 칩을 이용하여 다 채널을 지원할 경우, 영상 처리 칩 이외에 두 개 이상의 영상 처리 칩을 사용하기 위한 멀티 채널 인터페이스 칩을 이용 하여야 하므로 하드웨어의 크기가 커지고 가격 또한 상승하게 된다. 예를 들어, 컴퓨터 통신 방법으로 PCI(Peripheral Component Interconnection) 인터페이스를 사용하는 영상 처리칩을 이용해서 2개의 채널을 지원하고자 하는 경우, 영상 처리 칩 2개 이외에 그 2개의 영상 처리 칩과 컴퓨터와의 통신을 위한 PCI-to-PCI 브릿지(Bridge) 칩을 하나 이상 사용해야 하는 것이다.Third, in the case of supporting multiple channels using two or more image processing chips, hardware size is increased and the price is increased because a multi-channel interface chip for using two or more image processing chips is used in addition to the image processing chip. For example, in case of supporting two channels by using an image processing chip using a Peripheral Component Interconnection (PCI) interface as a computer communication method, communication between the two image processing chips and the computer in addition to the two image processing chips is required. At least one PCI-to-PCI bridge chip must be used.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 각 채널 별로 입력되는 아날로그 신호들을 하나의 시스템에서 처리가 가능하도록 채널별 영상 신호 복호기와 메모리부, 이들의 컨트롤러부, 그리고 이에 대한 버스 인터페이스 부를 모두 포함한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)칩 형태의 다 채널 영상 처리 시스템을 제공하는 데에 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an ASIC including an image signal decoder and a memory unit, a controller unit, and a bus interface unit for each channel to process analog signals input for each channel in a single system. Its purpose is to provide a multi-channel image processing system in the form of a chip.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 화면의 모드를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a mode of a display screen according to an exemplary embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 ASIC 칩의 구성을 나타내는 블록 다이어그램.2 is a block diagram showing a configuration of an ASIC chip according to an embodiment of the present invention.

도3은 영상신호 복호부의 구성을 나타내는 블록 다이어그램3 is a block diagram showing a configuration of a video signal decoding unit;

도4는 영상신호 복호부에서 가공된 영상 데이터가 메모리 영역별로 기록되는 것을 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing that image data processed by a video signal decoding unit is recorded for each memory area.

도5는 컨트롤러부의 동작을 나타내는 도면이다.5 is a view showing the operation of the controller unit.

도6은 DMA가 각 메모리 영역으로부터 영상 데이터를 읽어들이는 것을 나타내는 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing that the DMA reads image data from each memory area.

도7은 영상 데이터를 모니터 화면에 디스플레이하는 것을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating displaying image data on a monitor screen.

도8은 본 발명의 실시 예에 따른 비디오 캡쳐 시스템을 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a video capture system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템은The multi-channel image processing system of the digital signal processing method according to the characteristics of the present invention for achieving the above object

하나 이상의 채널로부터 입력되는 아날로그 복합영상신호(Composite Video Signal)를 각각 입력받아, 각 채널에 따라 디지털화 하는 영상 신호 복호(Video Decoding)부;A video signal decoding unit for receiving an analog composite video signal input from at least one channel and digitizing each of the analog video signals;

각 채널별로 영상 신호 복호부를 통해 가공된 영상 데이터를 저장하는 메모리부;A memory unit for storing the processed image data through the image signal decoding unit for each channel;

각 채널별 영상 데이터를 메모리로부터 얻어내 처리하는 컨트롤러부;A controller unit which obtains and processes image data for each channel from a memory;

처리된 영상 데이터를 출력하며, 컨트롤러부와 컴퓨터를 인터페이싱하는 버스 인터페이스부를 포함한다.It outputs the processed image data, and includes a bus interface for interfacing the controller unit and the computer.

또한, 상기 영상 신호 복호(Video Decoding)부는 NTSC/PAL 등의 복합영상을 디지털화하는 ADC(Analog digital Converter)부; 디지털화된 데이터를 가공하는 영상 복호(Decoding)부; 가공된 영상 데이터의 해상도를 정해진 비율로 재처리하는 스케일러(Scaler)부; 메모리에 저장될 영상 데이터 포맷을 변환하는 비디오 포맷변환(Format Conversion)부를 포함한다.The video signal decoding unit may include: an analog digital converter (ADC) unit for digitizing a composite image such as NTSC / PAL; An image decoding unit for processing the digitized data; A scaler unit for reprocessing the resolution of the processed image data at a predetermined ratio; And a video format conversion unit for converting the image data format to be stored in the memory.

또한, 상기 컨트롤러부는 영상신호복호기와 메모리의 컨트롤을 수행하며, 하나의 디엠에이(DMA ; Direct Memory Access)를 이용하여 메모리로부터 저장된 영상 데이터를 얻어내서 버스 인터페이스부에까지 영상 데이터를 전달하는 전반적인 컨트롤을 수행하는 리스크 프로세서(RISC Processor)를 포함한다.In addition, the controller unit controls the image signal decoder and the memory, and performs overall control of obtaining the stored image data from the memory using one direct memory access (DMA) and transferring the image data to the bus interface unit. RISC Processor to perform.

상기 버스 인터페이스부는 컴퓨터와의 통신 방식으로 PCI(Peripheral Component Interconnection)버스 인터페이스를 사용하며, 상기 컨트롤러부의 수행에 필요한 명령신호를 컴퓨터로부터 컨트롤러부에 전달하고, 영상데이터를 컴퓨터로 전달하는 작업을 수행한다.The bus interface unit uses a Peripheral Component Interconnection (PCI) bus interface as a communication method with a computer, and transmits a command signal for performing the controller unit from the computer to the controller unit and transmits image data to the computer. .

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호로 표기하였음에 유의할 것이며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다고 판단되거나, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are denoted by the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, in describing the present invention, If the detailed description of the configuration is determined to be apparent to those of ordinary skill in the art, or if it is determined that it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 4채널 지원 영상 처리 칩을 적용하여 제작한 하드웨어를 동작하였을 시에 나타낼 수 있는 디스플레이 화면의 모드를 나타내는 도면이다. 첨부한 도1과 같이, 4분할 화면 모드일 때, 4분할된 화면에 모든 채널의 영상을 프레임의 손실 없이 디스플레이할 수 있으며, 또한 분할되지 않은 화면 모드일 때, 하나의 채널을 분할되지 않은 화면에 디스플레이할 수 있다. 이때 분할되지 않은 화면에 디스플레이할 수 있는 채널은 4개의 채널중 어느 것이나 디스플레이할 수 있음은 물론이며, 동시에 디스플레이하지 않는 채널에 대한 영상 데이터의 저장도 가능하다. 따라서, 한 채널 당 30fps의 영상이 입력될 경우, 4분할 화면 모드에서는 4개 채널을 합해서 총 120fps의 영상이 디스플레이되는 것이다.1 is a diagram illustrating a mode of a display screen that can be displayed when operating hardware manufactured by applying a 4-channel supporting image processing chip according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the 4-split screen mode, images of all channels can be displayed on the 4-split screen without losing a frame. Also, in the unsplit screen mode, one channel is not divided. Can be displayed on. In this case, any of the four channels that can be displayed on the undivided screen may be displayed, and of course, image data may be stored for channels that are not displayed at the same time. Therefore, when 30 fps video is input per channel, a total of 120 fps video is displayed by adding four channels in the 4-split screen mode.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 칩을 나타내는 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a multi-channel image processing chip of a digital signal processing method according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도2와 같이, 4개의 채널을 지원하는 영상 처리 칩에 있어서 각 채널에 입력되는 아날로그 복합영상신호를 디지털화하기 위한 영상 신호 복호부(100)가 각 채널에 하나씩 할당되어 있다. 이들 영상 신호 복호부로부터 가공된 영상 데이터는 메모리(200)에 저장되어지며, 디엠에이 컨트롤러(DMA Controller)(300)는 리스크 프로세서(RISC Processor)(400)의 명령에 따라 메모리에 저장된 영상 데이터를 피시아이 인터페이스(PCI Interface)(500)부에 전달함으로써 피시아이 버스(PCI BUS)를 이용해 컴퓨터와 통신하여 컴퓨터가 이 영상 데이터들을 받아들일 수 있도록 한다.As shown in FIG. 2, in the image processing chip supporting four channels, one video signal decoder 100 for digitizing an analog composite video signal input to each channel is allocated to each channel. The image data processed from these image signal decoders is stored in the memory 200, and the DMA controller 300 receives the image data stored in the memory according to a command of the RISC processor 400. The data is transmitted to the PCI interface 500 so that the computer can receive the image data by communicating with the computer using the PCI bus.

도3은 도2의 영상 신호 복호부(100)의 구조를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of the video signal decoding unit 100 of FIG. 2.

첨부한 도3과 같이, 아날로그 복합영상(Analog Composite Video)신호를 입력으로 받아 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Convertor)(101)를 이용해 디지털 신호로 샘플링(Sampling)한다. 이 때, 아날로그 복합영상신호란 국제 텔레비젼 시스템 위원회(National Television System Committee ; NTSC) 또는 라인에 의한 상 교환(Phase Alternation by Line ; PAL) 등의 신호로써, TV(Television), VTR(Videotape recorder), 캠코더(Camcorder), CCTV(Closed-circuit television) 카메라 등에서 널리 사용되고 있는 국제표준의 신호들이며, 이러한 영상 입력 장치들은 도시하지 않는다.As shown in FIG. 3, an analog composite video signal is received as an input and sampled into a digital signal using an analog to digital converter 101. In this case, the analog composite video signal is a signal such as a National Television System Committee (NTSC) or a Phase Alternation by Line (PAL), such as a TV (Television), a VTR (Videotape recorder), These signals are international standards widely used in camcorders, closed-circuit television (CCTV) cameras, and the like, and these video input devices are not shown.

아날로그/디지털 변환기(101)를 통해 샘플링 된 데이터는 디코더(Decoder)(102)를 거치면서 영상 데이터로 가공되고, 스케일러(Scaler)(103)를 거치면서 영상의 크기(해상도,Resolution)가 결정되며, 이 영상 데이터는 다시포맷 변환기(Format Convertor)(104)를 통해 통상적인 영상 복호 신호로 가공되어진다.The data sampled through the analog-to-digital converter 101 is processed into image data while passing through the decoder 102, and the size (resolution) of the image is determined while passing through the scaler 103. This video data is again processed into a conventional video decoded signal through a format convertor 104.

예를 들어, 10bits ADC(101)를 통해 샘플링 된 데이터는 디코더(102)가 동기 신호에 맞추어 RGB 혹은 YUV 등의 통상적인 영상 데이터로 복호화(Decoding)하게 되며, 하나의 프레임이 NTSC의 경우 720x480(PAL의 경우 720x576)인 영상 데이터가 생성된다. 이 영상 데이터는 스케일러를 거치면서 640x480, 320x240, 360x240 등의 해상도를 가지게 되고, 비디오 포맷 변환기(104)로 인해 영상 데이터 표준의 YCrCb 4:2:2 등의 데이터로 가공되어 메모리에 저장된다.For example, the data sampled through the 10-bit ADC 101 is decoded by the decoder 102 into normal video data such as RGB or YUV in accordance with the synchronization signal, and one frame is 720x480 ( In the case of PAL, 720x576 image data is generated. This image data has resolutions of 640x480, 320x240, 360x240, etc. while going through a scaler, and is processed into data such as YCrCb 4: 2: 2 of the image data standard by the video format converter 104 and stored in the memory.

상기 설명한 내용은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 널리 알려진 사실이라고 판단되므로 보다 상세한 설명은 생략한다.The above description is deemed to be well known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

영상 복호기(100)로 복호화된 각 채널의 영상 데이터는 메모리(200)에 기록되며, 기록된 영상 데이터는 리스크프로세서(400)의 명령에 따라 다 채널의 영상 데이터를 한 화면에 동시에 프레임 손실 없이 디스플레이할 수 있도록 디엠에이부(300)로 연결하고, 디엠에이부는 하나의 디엠에이(DMA)를 통해 다 채널 처리가 가능한 방법으로 영상 데이터를 인터페이스부(500)에 전달한다. 이러한 영상 데이터의 전달 방법에 있어서는 아래와 같은 방법들을 포함한다.The image data of each channel decoded by the image decoder 100 is recorded in the memory 200, and the recorded image data is displayed on the screen simultaneously without frame loss in the multi-channel image data according to the command of the risk processor 400. Connected to the DM unit 300 so as to be able to do so, the DM unit transfers the image data to the interface unit 500 in a multi-channel processing method through a single DM (DMA). The transfer method of such image data includes the following methods.

첫째, 메모리(200)에 순차적으로 기록된 영상 데이터를 DMA(300)가 역시 순차적으로 읽어들여 인터페이스부(500)에 전달하는 방법. 즉, 각 채널별 영상 데이터가 영상 복호부(100)에서 복호되면, 그 영상 데이터를 순차적으로 메모리(200)에 기록하며, 순차적으로 기록된 영상 데이터를 DMA(300)가 역시 순차적으로 읽어들여인터페이스부(500)에 전달하는 방법이다.First, a method in which the DMA 300 reads image data sequentially recorded in the memory 200 and sequentially transfers the image data to the interface unit 500. That is, when image data for each channel is decoded by the image decoding unit 100, the image data is sequentially recorded in the memory 200, and the sequentially recorded image data is also sequentially read by the DMA 300. It is a method of transmitting to the unit 500.

둘째, 메모리(200)를 채널별로 영역을 나누어 채널별로 영상 데이터를 기록하고, 각 영역별로 DMA(300)가 읽어들여 인터페이스부(500)에 전달하는 방법.Second, the memory 200 is divided into areas for each channel to record image data for each channel, and the DMA 300 reads the data for each area and transfers the data to the interface unit 500.

셋째, 메모리(200)에 기록된 영상 데이터를 선택적으로 전달함으로써, 자연적인 스케일링(Scaling) 효과를 얻는 방법.Third, a method of obtaining a natural scaling effect by selectively transmitting the image data recorded in the memory (200).

상기의 방법들 중에 첫번째 방법은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 기술적인 이해가 어렵지 않다고 판단되므로 보다 상세한 설명은 생략한다. 따라서 다음의 설명에서는 두번째, 세번째 방법을 동시에 사용한 방법에 대해 설명하기로 한다.Since the first of the above methods is determined to be technically difficult for those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. Therefore, in the following description, a method of simultaneously using the second and third methods will be described.

도4는 각각의 영상 복호기(100)로 복호화된 각 채널의 영상 데이터가 각각의 메모리 영역에 저장되는 동작을 나타내는 도면이다. 메모리(200)를 각각의 채널에 따라서 영역을 나누어주고 각 채널별 영상 데이터는 정해진 메모리의 영역에 아래와 같은 방법으로 기록된다.4 is a diagram illustrating an operation of storing image data of each channel decoded by each image decoder 100 in each memory area. The memory 200 is divided into regions according to respective channels, and the image data for each channel is recorded in the region of the predetermined memory in the following manner.

각각의 영상 데이터가 640x480의 해상도를 갖는다면, 640개의 화소로 이루어진 라인(Line) 단위로 총 480 라인으로 하나의 프레임을 표현할 수 있다. 첨부한 도면5와 같이, 상기와 같은 영상 데이터로 이루어진 메모리 데이터 맵(Memory Data Map)의 구조가 이루어지게 되며, 각 채널 당 초당 약 30개의 프레임(30 fps ;Frame per Second)의 영상 데이터가 처리된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 디지털 신호처리 방식의 4채널 영상 처리 칩의 경우 최대 약 120fps의 처리가 가능하게 된다.If each image data has a resolution of 640x480, one frame may be represented by a total of 480 lines in a line unit of 640 pixels. As shown in FIG. 5, a structure of a memory data map including the image data is formed, and image data of about 30 frames per second (30 fps) is processed per channel. do. In addition, according to an embodiment of the present invention, the digital signal processing 4-channel image processing chip may process up to about 120 fps.

도5는 컨트롤러부의 동작을 나타내는 도면이다.5 is a view showing the operation of the controller unit.

첨부한 도면4와 같이, 메모리의 각 영역에 저장된 각 채널의 영상 데이터는 리스크 프로세서(RISC Processor)(400)의 명령에 따라 하나의 DMA(300)를 통하여 인터페이스부(PCI Interface)(500)에 영상 데이터를 전달한다. 리스크 프로세서(400)는 또한 영상 신호 복호기(100)의 스테이터스 레지스터(Status Register)(410)를 셋팅하여, 영상 신호 복호기(100)의 모드(Mode)를 결정하며, 이 모드는 스케일링(Scaling) 비율, 영상 데이터 포맷 등의 정보를 포함한다.As shown in FIG. 4, the image data of each channel stored in each area of the memory is transferred to the PCI interface 500 through one DMA 300 according to a command of the RISC processor 400. Deliver video data. The risk processor 400 also sets a status register 410 of the video signal decoder 100 to determine the mode of the video signal decoder 100, which mode scales. Information such as a video data format.

도6은 4분할 화면 모드의 경우, DMA(300)가 각 메모리 영역으로부터 영상 데이터를 읽어들이는 동작을 나타내는 도면이다. 특히 영상 데이터를 선택적으로 읽어들임으로 해서 자연적인 스케일링(Scaling)효과를 얻는 방법을 나타낸다. 영상 데이터를 선택적으로 읽어들이지 않는다면 스케일링되지 않은 영상 데이터를 읽어들이게 된다.FIG. 6 is a diagram showing an operation in which the DMA 300 reads image data from each memory area in the 4-split screen mode. In particular, a method of obtaining a natural scaling effect by selectively reading image data is described. If the image data is not selectively read, the unscaled image data is read.

첨부한 도6b과 같이 DMA(300)는 640개의 화소로 이루어진 메모리 라인 구조에서 첫번째, 세번째, 다섯번째, .... 와 같은 방식으로 총 640개의 화소 중에 320개의 화소만을 읽어들여 하나의 라인을 형성하게 된다. 이와 같은 방식으로 첨부한 도6a와 같이, 메모리 제1영역(201)으로부터 첫번째 라인을, 메모리 제2영역(202)으로부터 첫번째 라인을, 메모리 제3영역(203)으로부터 첫번째 라인을, 메모리 제4영역(204)으로부터 첫번째 라인을 읽어들인다. 4개의 메모리 영역으로부터 첫번째 라인들을 읽어들인 후 각 메모리 영역의 두번째 라인들은 생략하고, 세번째 라인들을 첫번째 라인을 읽어들일 때와 같은 방법으로 읽어들이는 동작을 행한다. 이와같이메모리의 영상 데이터를 읽어들이는 것은 결과적으로 640x480 해상도의 영상 데이터를 320x240 해상도의 영상 데이터로 다운 스케일링(Down Scaling)하는 효과를 갖는다. 이러한 방법을 사용하는 이유는 피시아이 버스(PCI BUS)의 데이터 전송 속도의 한계에 관련하여 데이터의 양이 많아질 경우 컴퓨터와 시스템에 과부하가 발생함으로 인해 야기되는 여러가지 문제가 발생되지 않도록 하기 위함에 있다.As shown in FIG. 6B, the DMA 300 reads 320 lines of a total of 640 pixels in the same manner as the first, third, fifth, ... in the memory line structure of 640 pixels. To form. As shown in Fig. 6A attached in this manner, the first line from the memory first area 201, the first line from the memory second area 202, the first line from the memory third area 203, and the fourth memory. Read the first line from area 204. After reading the first lines from the four memory regions, the second lines of each memory region are omitted, and the third lines are read in the same manner as when the first lines are read. As such, reading the image data of the memory has the effect of down scaling the image data of 640x480 resolution to the image data of 320x240 resolution. The reason for using this method is to avoid the various problems caused by the overload of the computer and the system when the amount of data increases due to the limitation of the data transfer rate of the PCI bus. have.

도7은 DMA(300)가 읽어들인 데이터를 모니터 화면에 어떻게 디스플레이 해주는가를 보여주는 도면이다. DMA와 컴퓨터 간에 피시아이 인터페이스(500) 및 피시아이 버스(PCI BUS) 등의 장치는 이해를 돕기위해 잠시 생각하지 않기로 한다.FIG. 7 illustrates how the DMA 300 displays the read data on the monitor screen. Devices such as the fisheye interface 500 and the fisheye bus between the DMA and the computer will not be considered for a while to aid understanding.

첨부한 도7과 같이 DMA(300)로 읽어들인 라인(Line) 데이터는 4분할 디스플레이 화면의 각 채널에 순차적으로 디스플레이하도록 한다. 즉, 도6에서와 같은 방법으로 읽어들인 라인 데이터를 순차적으로 4분할 디스플레이 화면의 채널1, 채널2, 채널3, 채널4, 채널1, 채널2, 채널3, ....(생략) 의 순서로 디스플레이할 수 있도록 하는 방법이다. 이것은 결과적으로 메모리 데이터 맵의 제1영역(201) Line1 데이터를 4분할 디스플레이 화면의 채널1의 첫번째 라인에, 메모리 제2영역(202) Line1 데이터를 채널2의 첫번째 라인에, ...(중간생략)... , 메모리 제1영역(201)의 Line 3데이터를 채널1의 두번째 라인에, 메모리 제2영역(202)의 Line3 데이터를 채널2의 두번째 라인에, ...(중간생략)... , 메모리 제3영역(203)의 Line479 데이터를 채널3의 240번째 라인에, 메모리 제4영역(204)의 Line479 데이터를 채널4의 240번째 라인에 디스플레이하는 결과를 가져온다.(단, 각 메모리 영역의 라인 데이터들은 상기에 기술하였던 바와 같이 640개의 화소에서 320개의화소로 다운 스케일링(Down Scaling)된다.) 따라서, 최종 4분할 디스플레이 화면의 총 해상도는 640x480이 되며, 하나의 채널 당 해상도는 320x240이 된다.As shown in FIG. 7, line data read into the DMA 300 is sequentially displayed on each channel of the 4-split display screen. In other words, the line data read in the same manner as in Fig. 6 is sequentially divided into the channel 1, channel 2, channel 3, channel 4, channel 1, channel 2, channel 3, ... (omitted) of the display screen. This is how you can display them in order. This results in the first line 201 of the first region 201 Line1 data of the memory data map divided by the first line of channel 1 of the display screen, the second region 202 line1 data of the second region 202, ...), Line 3 data of the memory first area 201 to the second line of the channel 1, Line3 data of the memory second area 202 to the second line of the channel 2, ... (Omitted) ... results in displaying Line479 data in the memory third region 203 on the 240th line of the channel 3 and Line479 data in the memory fourth region 204 on the 240th line of the channel 4. The line data of each memory area is downscaled from 640 pixels to 320 pixels as described above. Therefore, the total resolution of the final four-segment display screen is 640x480, with a resolution per channel. Is 320x240.

도면8은 본 발명의 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 칩을 이용한 다 채널 비디오 캡쳐 시스템의 간략한 구성을 나타내는 구성도이다.8 is a block diagram showing a simple configuration of a multi-channel video capture system using a multi-channel image processing chip of the digital signal processing method of the present invention.

상기 설명한 방법대로 메모리(200)에 저장된 영상 데이터들은 DMA(300)를 이용해 피시아이 인터페이스(PCI Interface)부(500)에 전달되며 컴퓨터의 피시아이 버스 슬롯(PCI BUS Slot)과 연결되어 피시아이 버스에 전달된다. 이렇게 컴퓨터에 전달된 데이터는 디바이스 드라이버(Device driver)와 응용 프로그램(Application Program)을 이용해 모니터에 디스플레이하는 것이다. 상기 설명한 내용은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 널리 알려진 사실이라고 판단되므로 보다 상세한 설명은 생략한다.As described above, the image data stored in the memory 200 is transferred to the PCI interface unit 500 using the DMA 300, connected to the PCI bus slot of the computer, and connected to the PCI bus slot. Is passed on. The data transmitted to the computer is displayed on the monitor using a device driver and an application program. The above description is deemed to be well known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이상에서와 같이, 본 발명의 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템은 기존의 다 채널 지원방법(즉, 하나의 영상 처리 복호기와 영상 입력단 스위치를 사용하는 방법)에 있어서, 동기화(Syncronization)와 스위치 동작 시간으로 인한 프레임의 손실과 채널 분배로 인한 프레임 저하 등의 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 방법이다. 또한, 다수의 영상 처리 칩과 브릿지 칩을 사용하는 다 채널 지원 방법에 있어서, 가격 상승의 문제와 접근 및 구현의 어려움(시스템 안정성에 영향을 끼침)을 해결할 수 있도록 단일 ASIC칩으로 구성하는 방법이다.As described above, the multi-channel image processing system of the digital signal processing method of the present invention has a synchronization (synchronization) in a conventional multi-channel support method (i.e., a method of using one image processing decoder and an image input terminal switch). It is a fundamental solution to problems such as frame loss due to switch operation time and frame degradation due to channel distribution. In addition, in a multi-channel support method using multiple image processing chips and bridge chips, a single ASIC chip is configured to solve the problem of price increase and difficulty in access and implementation (affecting system stability). .

또한, 상기와 같은 방법으로 구현한 4채널 지원 비디오 캡쳐 시스템의 경우, 각 채널당 30fps를 지원하며 4채널 최대 120fps를 지원하는 비디오 캡쳐 시스템이 구성되며, 이는 컴퓨터 내장형 또는 임베디드형(Embeded)의 DVR(Digital Video Recorder)에 적용이 가능한 것이다. 이로서 기존의 DVR(Digital Video Recorder) 시스템을 구성하였던 기존의 다 채널 지원 방법에서와 같이 나타날 수 있는 프레임 저하로 인한 영상의 부자연스러움과 가격 상승의 문제, 전체 시스템 안정성에 따른 문제 등을 해결할 수 있다.In addition, the 4-channel video capture system implemented by the above method is configured to support a 30fps for each channel and a video capture system that supports up to 4 channels 120fps, which is a computer built-in or embedded DVR ( Digital Video Recorder) can be applied. As a result, it is possible to solve the problem of unnaturalness of the video, price increase, and problems related to overall system stability due to frame deterioration, which may appear as in the conventional multi-channel support method that constituted the existing DVR (Digital Video Recorder) system. .

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 하나 이상의 채널로부터 입력되는 복합영상(Composite Video)신호를 각각 입력받아 각 채널에 따라 디지털화 하는 영상 신호 복호(Video Decoding)부와; 각 채널별로 영상 신호 복호기를 통해 가공된 영상 데이터를 저장하는 메모리부와; 각 채널별 영상 데이터를 메모리로부터 얻어내 처리하는 컨트롤러부와; 처리된 영상 데이터를 출력하며, 컨트롤러부와 컴퓨터를 인터페이싱하는 버스 인터페이스부를 포함하는 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템에 있어서,A video signal decoding unit for receiving a composite video signal input from at least one channel and digitizing each of the channels according to each channel; A memory unit for storing processed image data through an image signal decoder for each channel; A controller unit which obtains and processes image data for each channel from a memory; In the multi-channel image processing system of the digital signal processing method for outputting the processed image data, comprising a bus interface unit for interfacing the controller unit and the computer, 상기 컨트롤러(Controller)부는,The controller unit, 메모리에 기록된 데이터를 읽어들여 버스 인터페이스부에 전달하는 디엠에이 컨트롤러(DMA Controller)부와;A DMA controller unit for reading the data recorded in the memory and transferring the data written to the bus interface unit; 영상 복호기부와 메모리부, DMA 컨트롤러부의 제어 및 버스 인터페이스를 통한 컴퓨터와의 통신을 수행하는 리스크 프로세서(RISC Processor)부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템.A digital signal processing type multi-channel image processing system, comprising: an image decoder unit, a memory unit, a DMA controller unit, and a risk processor unit for performing communication with a computer through a bus interface. 제 4 항에 있어서, 상기 디엠에이 컨트롤러(DMA Controller)부는,The method of claim 4, wherein the DMA controller unit, 하나의 디엠에이(DMA)를 사용하여 리스크 프로세서의 명령에 따라서, 다 채널의 영상을 프레임의 손실 없이 영상 표시 장치에 표시하기 위하여, 메모리에 순차적으로 저장된 다 채널 영상 데이터를 순차적으로 읽어들이거나, 메모리의 채널 별 영역에 저장된 영상 데이터를 선택적으로 또는 비선택적으로 읽어들이며, 각 채널의 영상 데이터를 인터페이스부에 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호처리 방식의 다 채널 영상 처리 시스템.In order to display a multi-channel image on a video display device without losing a frame according to a command of a risk processor using a single DMA, the multi-channel image data stored in a memory is sequentially read or A multi-channel image processing system of a digital signal processing method, wherein image data stored in a channel-specific region of a memory is selectively or non-selectively read and the image data of each channel is transferred to an interface unit. 삭제delete
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