KR100649891B1 - 디지털 영상 신호 처리 장치 및 방법과 이 방법을 이용한디지털 비디오 레코더 - Google Patents

디지털 영상 신호 처리 장치 및 방법과 이 방법을 이용한디지털 비디오 레코더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 영상 신호 처리 장치 및 방법과 이 방법을 이용한 디지털 비디오 레코더를 공개한다. 이 디지털 영상 신호 처리 장치는 복수개의 영상 신호를 각각 발생하는 복수개의 카메라, 복수개의 카메라에서 전송된 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 소정 개수의 디지털 영상 신호를 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부, 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부, 압축 복원 제어 신호에 응답하여 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부, 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부 및 영상 신호 입력부에서 선별한 디지털 영상 신호를 출력하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 각각의 디지털 영상 신호를 압축하여 저장하는 것과 별도로 영상 변환 처리부를 두어 다중 채널 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 축소하여 저장한다. 따라서 다중 채널 영상 신호를 분석하기 위해 압축된 영상을 다시 복원하는 과정을 줄여 시간과 자원을 효율적으로 사용하도록 한다.

Description

디지털 영상 신호 처리 장치 및 방법과 이 방법을 이용한 디지털 비디오 레코더{Digital image signal processor, digital image signal processing method and digital video recorder using the method}
도1 은 종래의 디지털 영상 신호 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도2 는 본 발명의 디지털 영상 신호 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도3 은 도2 에서 나타낸 영상 변환 처리부의 제1 실시예의 구성 나타낸 블록도이다.
도4 은 도2 에서 나타낸 영상 변환 처리부의 제2 실시예의 구성 나타낸 블록도이다.
도5 는 도3 과 도4 에서 나타낸 영상 변환 처리부에서 출력되는 영상데이터 구조의 실시예를 나타낸 것이다.
본 발명은 디지털 영상 신호 처리 장치 및 방법과 이 방법을 이용한 디지털 비디오 레코더에 관한 것으로서, 특히 다중 채널 디지털 영상 신호 처리 장치와 복수개의 디지털 영상 신호를 처리하는 디지털 영상 신호 처리 방법과 이 방법 이용 한 디지털 비디오 레코더에 관한 것이다.
디지털 영상 신호 처리 장치는 디지털 비디오 압축 기술을 바탕으로 기존의 아날로그 방식의 VCR(Video Cassette Recorder)을 대체하여 보안 감시 분야에서 각광을 받고 있다. 이러한 디지털 영상 신호 처리 장치는 CCTV(Closed Caption Television) 카메라 영상을 디지털화하여 압축하고 저장매체에 저장하는 장치로 녹화된 영상을 관리하고 검색하기 쉽고, 원격지에서도 화면을 감시할 수 있으며, 복수개의 카메라들로부터 촬영된 영상 신호를 동시에 캡쳐 또는 녹화가 가능한 장점을 가지고 있다. 또한 여러 개의 카메라 영상을 1 대의 모니터로 분할하여 감시할 수 있는 다중 채널 영상 모니터링 기능으로 여러 장소를 동시에 감시가 가능하다.
도1 은 종래의 기술에 따른 디지털 영상 신호 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
복수개의 카메라(CAM1 ~ CAMn)(10)는 복수개의 영상 신호를 발생하여 영상 신호 입력부(20)로 전송한다. 영상 신호 입력부(20)는 복수개의 디코더로 구성된 디코더부(21)와 멀티플렉서/디멀티플렉서로 구성된 다중 채널 선별부(22)를 구비한다. 디코더부(21)는 복수개의 카메라(10)에서 발생한 복수개의 영상 신호를 각각 디지털 영상 신호로 변환한다. 다중 채널 선별부(22)는 디코더부(21)에서 변환된 복수개의 디지털 영상 신호를 선별하고, 제어부로(40)부터 선택 제어 신호(sig1)를 인가받아 압축 복원 동작시에 영상 압축 복원부(30)로 전송하여 압축하게 하거나 디스플레이부(60)로 전송하여 영상을 출력하도록 한다. 또한 압축된 영상 신호를 영상 압축 복원부(30)에서 복원한 디지털 영상 신호를 디스플레이부(60)로 전송하 여 영상을 출력하도록 한다. 복수개의 인코더/디코더로 구성된 영상 압축 복원부(30)는 다중 채널 선별부(22)에서 선별된 디지털 영상 신호를 제어부로(40)부터 압축 복원 제어 신호(sig2)를 인가받아 지정된 포맷으로 각각 압축하여 영상 저장부(50)로 전송하거나 영상 저장부(50)로부터 전송되는 압축된 디지털 영상 신호를 복원한다. 제어부(40)는 외부에서 인가되는 명령(com)에 따라 제어 신호(sig1, sig2, sig3, sig4)를 발생하여 각각의 장치들을 제어한다. 하드디스크 등의 저장장치로 구성된 영상 저장부(50)는 제어부로(40)부터 저장 제어 신호(sig3)를 인가받아 압축된 영상 신호를 저장한다. 영상 출력을 위한 인코더와 모니터 등의 영상 출력 장치로 구성된 디스플레이부(60)는 다중 채널 선별부(22)에서 선별한 디지털 영상 신호를 제어부로(40)부터 디스플레이 제어 신호(sig4)를 인가받아 영상 출력 장치에 맞추어 디지털 영상 신호나 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력한다.
이러한 구조의 디지털 영상 신호 처리 장치는 저장된 특정 영상을 확인하기 위해서 압축된 영상을 다시 복원하는 과정이 반드시 필요하였다. 예를 들어 보안 감시 카메라의 용도로 디지털 영상 신호 처리 장치가 이용되는 경우 출입이 통제된 보안 구역에 어떠한 움직임을 포착되어 그 움직임의 객체를 확인하고자 하면, 상기한 디지털 영상 신호 처리 장치는 카메라에서 입력된 영상 신호를 받아서 바로 압축하여 저장하였으므로, 압축되어 저장된 영상 신호를 다시 복원하여서 확인하여야만 하였다. 특히 테러 방지, 도난 방지 등의 경비 시스템에서는 신속한 대응이 필수적이므로 압축된 영상을 다시 복원하는데 소요되는 시간은 치명적인 문제가 될 수도 있다. 또한 여러 개의 영상을 동시에 검색하거나 선명한 영상이 필요하지 않 을 때 또한 불필요하게 시간과 자원을 소모하게 된다.
이러한 압축 복원의 과정을 거치지 않고 별도의 처리 장치를 두어 영상을 빠르게 디스플레이 해주는 표준 압축 복원부를 갖는 비디오 오버레이 장치가 한국 특허 공개번호 제1995-0023064호에 개시되어 있으나 이 기술은 단순히 오버레이만을 위한 것으로 디지털 비디오 레코더 등의 다채널 환경이나 다른 용도의 영상 처리는 염두에 두지 않고 있다.
본 발명의 목적은 영상 신호를 분석하기 위해 압축된 영상을 다시 복원하는 과정을 줄여 시간과 자원을 효율적으로 사용하는 디지털 영상 신호 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 디지털 비디오 레코더를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치는 복수개의 영상 신호를 각각 발생하는 복수개의 카메라, 복수개의 카메라에서 전송된 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 소정 개수의 디지털 영상 신호를 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부, 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부, 압축 복원 제어 신호에 응답하여 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부, 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부 및 영상 신호 입력부에서 선별한 디지털 영상 신호를 출력하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치의 영상 신호 입력부는 복수개의 디코더로 구성되어 복수개의 카메라에서 전송된 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 디코더부, 멀티플렉서/디멀티플렉서로 구성되어 디코더부에서 전송된 디지털 영상신호를 선택 제어 신호에 응답하여 선별하여 영상 변환 처리부나 영상 압축 복원부로 전송하거나, 제어부에서 전송된 디지털 영상 데이터를 디스플레이부로 전송하는 다중 채널 선별부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치에 따른 영상 변환 처리부의 제1 형태는 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부, 버퍼부에 입력된 복수개의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부, 및 영상 병합 처리부로부터 출력되는 병합된 영상 신호를 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치에 따른 영상 변환 처리부의 제2 형태는 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부, 버퍼부로부터 입 력되는 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부 및 스케일링부로 부터 입력되는 축소된 각각의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 장치는 외부에서 인가되는 명령에 따라 선별 동작시 선택 제어 신호를 발생하고, 변환, 축소 동작시 스케일링 제어 신호를 발생하고, 압축 복원 동작시 압축 복원 제어 신호를 발생하는 제어부를 추가적으로 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 방법은 복수개의 영상 신호를 지정된 형식의 디지털 영상 신호로 변환하는 디코딩 단계, 복수개의 디지털 영상신호를 선별하는 선별 단계, 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 단일 영상 신호로 변환하는 변환 단계, 변환된 단일 영상 신호를 저장하는 저장 단계 및 저장된 단일 영상 신호를 디스플레이하는 디스플레이 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 방법에서 변환 단계의 제1 형태는 선별 단계에서 선별된 복수개의 디지털 영상 신호를 임시로 저장하는 버퍼링 단계, 버퍼링된 복수개의 디지털 영상 신호를 하나의 단일 영상 신호로 병합하는 병합 단계 및 병합된 단일 영상 신호를 지정된 크기로 축소하는 축소 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 영상 신호 처리 방법에서 변환 단계의 제2 형태는 선별 단계에서 선별된 복수개의 디지털 영상 신호를 임시로 저장하 는 버퍼링 단계, 버퍼링된 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 지정된 크기로 축소하는 축소 단계 및 축소된 디지털 영상 신호를 하나의 단일 영상 신호로 병합하는 병합 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 비디오 레코더는 복수개의 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 소정 개수의 디지털 영상 신호를 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부, 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부, 압축 복원 제어 신호에 응답하여 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부, 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 비디오 레코더에 따른 영상 변환 처리부의 제1 형태는 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부, 버퍼부에 입력된 복수개의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부 및 영상 병합 처리부로부터 출력되는 병합된 영상 신호를 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 비디오 레코더의 영상 변환 처리부의 제2 형태는 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부, 버퍼부로부터 입력되는 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부 및 스케일링부로 부터 입력되는 축소된 각각의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 디지털 비디오 레코더는 외부에서 인가되는 명령에 따라 선별 동작시 선택 제어 신호를 발생하고, 변환, 축소 동작시 스케일링 제어 신호를 발생하고, 압축 복원 동작시 압축 복원 제어 신호를 발생하는 제어부를 추가적으로 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 디지털 비디오 레코더 및 디지털 를 설명하면 다음과 같다.
도2 는 본 발명에 따른 디지털 비디오 레코더 구성의 블록도를 나타낸 것으로서, 복수개의 카메라(10), 영상 신호 입력부(20′), 영상 압축 복원부(30′), 제어부(40′), 영상 저장부(50′), 디스플레이부(60) 및 영상 변환 처리부(70)로 각각 구성되어있다. 영상 신호 입력부(20′)는 디코더부(21′)와 다중 채널 선별부(22′)로 구성되어있다.
도2 에 나타낸 블록들의 각각의 기능을 설명하면, 복수개의 카메라(10), 디코더부(21′), 디스플레이부(60)의 기능은 도1 에서 설명한 것과 동일하다. 영상 변환 처리부(70)는 다중 채널 선별부(22′)에서 전송된 복수개의 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 축소하여 제어부로(40′)부터 스케일링 제어 신호 (sig5)를 인가받아 영상 저장부(50′)로 전송하거나 단일 영상 신호를 압축하기 위해 영상 압축 복원부(30′)로 전송한다. 영상 압축 복원부(30′)는 도1 에서 설명한 기능에 추가하여, 제어부로(40′)부터 압축 복원 제어 신호(sig2)를 인가받아 영상 변환 처리부(70)에서 전송된 단일 영상 신호를 압축하여 압축 복원부(30′)로 전송한다. 제어부(40′)는 도1 에서 설명한 기능에 추가하여, 영상 변환 처리부(70)에 스케일링 제어 신호(sig5)를 인가하여 제어한다. 다중 채널 선별부(22′)는 도1 에서 설명한 기능에 추가하여, 제어부로(40′)부터 선택 제어 신호(sig1)를 인가받아 디코더부(21′)에서 전송된 복수개의 디지털 영상 신호를 선별하여 영상 변환 처리부(70)로 전송하거나 영상 저장부(50′)에서 전송된 단일 영상 신호를 디스플레이부(60)로 전송한다. 영상 저장부(50′)는 도1 에서 설명한 기능에 추가하여, 제어부로(40′)부터 저장 제어 신호(sig3)를 인가받아 영상 변환 처리부(70)에서 변환된 단일 영상 신호를 전송 받아 저장하거나 저장된 단일 영상 신호를 영상 채널 선별부(22′)로 전송한다.
도3 은 도2 에서 나타낸 영상 변환 처리부(70)의 제1 실시예의 구성 나타낸 블록도이다.
도3 을 참조로 하여 영상 변환 처리부(70)의 구성과 기능을 설명하면, 도2 의 다중 채널 선별부(22′)에서 전송된 m개의 디지털 영상 신호를 각 채널 별로 입력 받아서 임시로 보관하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부(71), 버퍼부(71)에 임시로 보관된 m개의 디지털 영상 신호를 모두 받아서 m개의 분할된 단일 영상으로 병합하는 영상 병합 처리부(72), 병합된 단일 영상을 지정된 크기의 영상으로 축소 하는 스케일링부(73)을 구비하여 복수개의 디지털 영상 신호를 m개의 분할된 화면으로 구성된 단일 영상으로 변환하고 축소하여 전송한다.
그런데, 도3 과 같이 영상 변환 처리부(70)를 구현할 경우에는 영상 병합 처리부(72)에서 출력되는 m개로 분할된 단일 영상을 스케일링부(73)에서 축소하므로 분할된 각각의 영상 신호를 디지털 영상 신호의 지정된 형식을 유지하며 축소하기 어려우며, 축소되는 과정에서 각각의 영상 신호가 서로 영향을 끼쳐 훼손될 수 있다. 이를 보완하기 위해 각각의 디지털 영상 신호를 축소한 후에 병합하는 방법이 도4 에 도시되어 있다.
도4 는 도2 에서 나타낸 영상 변환 처리부(70)의 제2 실시예의 구성 나타낸 블록도이다.
도4 를 참조로 하여 영상 변환 처리부(70)의 구성과 기능을 설명하면, 도2 의 다중 채널 선별부(22′)에서 전송된 m개의 디지털 영상 신호를 각 채널 별로 입력 받아서 임시로 보관하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부(71), 버퍼부(71)에 임시로 보관된 m개의 디지털 영상 신호를 각각 지정된 크기의 영상으로 축소하는 스케일링부(73′), 스케일링부(73′)에서 지정된 크기로 축소된 영상 신호를 받아서 m개의 분할된 단일 영상으로 병합하는 영상 병합 처리부(72′)를 구비하여 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 축소한 뒤에 m개의 분할된 화면으로 구성된 단일 영상으로 병합하므로 각각의 분할된 화면의 손실을 줄여준다.
도3 과 도4 에서 영상을 축소하는 이유는, 축소되지 않은 m개의 디지털 영상 신호를 단순히 병합하는 경우에 하나의 디지털 영상 신호에 대한 표준 영상 1장의 크기가 통상적으로 704*480 Byte 이므로 병합된 영상 신호는 704*480*m Byte 라는 크기가 된다. 입력된 디지털 영상 신호가 16개라고 가정하면 대략 6MByte 의 크기가 되며, 이를 1초당 30 장씩 받는다고 할 때 1초에 180MByte 정도의 데이터를 전송해야 한다. 이러한 대용량의 데이터를 전송하거나 저장하기에 어려움이 있으므로 영상 변환 처리부(70)에 스케일링부(73, 73′)를 구비하여 병합된 단일 영상을 축소하거나 각각의 디지털 영상 신호를 축소한 후에 단일 영상으로 병합하도록 한다.
즉, 영상 변환 처리부(70)는 m개의 디지털 영상을 입력받아 하나의 화면에 m개로 분할된 단일 영상으로 변환하고 크기를 축소하여 영상 저장부(50′)에 저장하거나 m개의 디지털 영상을 입력받아 각각 축소한 후 하나의 화면에 m개로 분할된 단일 영상으로 변환한다. 따라서 영상 압축 복원부(30)를 거치지 않으므로 압축되지 않고 영상 저장부(50′)에 저장된다.
도5 는 도3 과 도4 에서 나타낸 영상 변환 처리부(70)에서 출력되는 영상 데이터 구조의 실시예를 나타낸 것이다.
일반적으로 영상 신호의 경우 빛의 3원색을 이용하여 표현하는 RGB 형식의 포맷과, 밝기 성분을 강화하여 텔레비젼에 많이 사용되는 색 표현 방식인 YUV 형식의 포맷이 이용된다. RGB 형식이 포맷은 자연색을 그대로 표현하기 위한 것으로 통상 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 각각 8비트의 데이터를 가지고 표현한다. YUV 형식의 포맷은 사람의 눈이 색상보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안한 방식으로, 색을 밝기(Luminance) 성분인 Y 와 색상(Chrominance) 성분인 U와 V로 구분한다. 밝기 성분인 Y는 오차에 민감하므로 색상 성분인 U와 V보다 많은 비트를 할 당하며, 통상적으로는 Y:U:V 비율은 4:2:2 이다. 이외에도 여러 종류의 영상 신호 포맷 형식이 있으나 여기서는 YUV 형식의 포맷을 기준으로 하여 설명하도록 한다.
도2 와 도3, 도4 를 참조로 하여 도5 의 영상 데이터 구조의 실시예를 설명하면, 도2 에 나타난 디코더부(21′)의 복수개의 디코더는 각각의 입력된 아날로그 영상 신호를 YUV 디지털 영상 신호로 변환하여 다중 채널 선별부(22′)를 통해 영상 변환 처리부(70)의 도3 과 도4 의 버퍼부(71)에 저장한다. 이하 도3 의 영상 변환 처리부(70)를 참조로 하여 설명하면, 버퍼부(71)에 저장된 YUV 디지털 영상 신호가 16개라고 하면 영상 병합 처리부(72)는 16개의 디지털 영상 신호를 카메라 번호를 확인 후 배치하고 각각의 디지털 영상의 모서리에 좌표 값을 부가하여 하나의 영상 신호로 병합한다. 병합된 하나의 영상 신호를 스케일링부(73)에서 지정된 크기로 축소하여 도5 에 나타난 영상 데이터 구조와 같이 16개로 분할된 화면이 구성된다.
도4 의 영상 변환 처리부(70′)에서는 버퍼부(71)에 저장된 YUV 디지털 영상 신호가 16개라고 하면 스케일링부(73′)은 버퍼부에 저장된 각각의 YUV 디지털 영상 신호를 축소한다. 영상 병합 처리부(72)는 스케일링부(73′)에서 축소된 16개의 디지털 영상 신호를 카메라 번호를 확인 후 배치하고 각각의 디지털 영상의 모서리에 좌표 값을 부가하여 하나의 영상 신호로 병합한다. 따라서, 각각의 YUV 디지털 영상 신호를 축소한 후에 병합하므로 영상의 손실을 줄여준다.
여기서 영상 신호를 축소하는 방법은 여러 가지가 있으나 여기서는 가장 간단한 방법으로 해당 이미지를 비율에 맞추어 생략하는 방법을 사용하였다. 예를 들 어 이미지를 반으로 줄이고 싶으면 한 라인씩 건너뛰면서 해당 행과 열의 이미지를 삭제하는 것으로 640x240 픽셀(Pixel)의 이미지를 320x240 픽셀의 이미지로 바꾸고 싶다면 640x240 픽셀의 이미지에서 가로 한 픽셀씩 건너뛰면서 해당 열의 이미지들을 제거한다. 하지만 이런 방법은 이미지가 많이 손상 될 수 있다. 따라서 이를 보정하여 자연스러운 이미지를 만들기 위한 많은 방법들이 존재하지만 본 발명에서는 영상을 처리하기 위한 시간을 줄이는 것이 중요하므로 보정 과정은 생략할 수 있다. 상기한 영상 신호 축소 방법 이외의 다른 영상 신호 축소 방법도 적용 될 수 있음은 자명하다.
축소된 YUV 병합 영상에 좌표 값을 부가하는 것은 입력 영상 채널을 구별하기 위해서이다. 예를 들어 YUV 병합 영상을 확인하여 (2,2),(3,2),(2,3),(3,3)으로 구성된 영역에서 일정 수준 이상의 변화가 감지되면 YUV 디지털 영상 신호11 에 변화가 나타난 것이고 이는 16개의 채널 중 11번 채널에 변화가 생겼으므로 11번 채널에 대응하는 카메라를 확인하여 이상 유무를 판별할 수 있다. 이상에서는 YUV 디지털 영상 신호를 기준으로 하여 설명하였으나 다른 종류의 영상 신호 포맷에도 적용 할 수 있음은 자명하다.
이러한 디지털 영상 신호 처리 방법을 이용한 디지털 비디오 레코더는 복수개의 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부, 스케일링 동작시 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부, 압축 복원 동작시 압축 복원 제어 신호에 응답하여 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부, 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부를 구비한다. 따라서 각각의 디지털 영상 신호를 압축하여 저장하거나 복원할 수 있으며, 다수의 영상 신호를 하나의 영상 신호로 변환, 축소하여 저장하거나 압축하여 저장할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 디지털 영상 신호 처리 장치는 다수의 영상 신호를 입력으로 받아 압축하여 저장하는 것과 별도로 다수의 영상 신호를 하나의 단일 영상 신호로 변환하여 저장하므로, 압축된 신호를 복원하기 위해 소모되는 시간과 자원을 줄여준다. 그러므로 다수의 영상 신호를 한꺼번에 검색하는 움직임 감지용이나 밝기 변화 감지용 또는 긴급한 대응을 필요로 하는 객체 추적용이나 테러 방지용의 디지털 비디오 레코더에 이용하면, 다수의 영상 신호가 하나로 병합된 신호를 검색하여 신속하게 처리할 수 있으며 또한 하나의 단일 영상 신호로 변환된 화면을 압축하여 저장하도록 한다. 그리고 세밀한 영상이 필요한 경우 압축된 해당 영상만을 복원하여 확인할 수 있도록 한다.

Claims (13)

  1. 복수개의 영상 신호를 각각 발생하는 복수개의 카메라;
    상기 복수개의 카메라에서 전송된 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 소정 개수의 디지털 영상 신호를 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부;
    상기 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부;
    압축 복원 제어 신호에 응답하여 상기 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 상기 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 상기 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부;
    상기 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부; 및
    상기 영상 신호 입력부에서 선별한 디지털 영상 신호를 출력하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 영상 신호 입력부는
    복수개의 디코더로 구성되어 상기 복수개의 카메라에서 전송된 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 디코더부;
    멀티플렉서/디멀티플렉서로 구성되어 상기 디코더부에서 전송된 디지털 영상신호를 선택 제어 신호에 응답하여 선별하여 상기 영상 변환 처리부나 영상 압축 복원부로 전송하거나, 상기 제어부에서 전송된 디지털 영상 데이터를 상기 디스플레이부로 전송하는 다중 채널 선별부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 영상 변환 처리부는
    상기 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부;
    상기 버퍼부에 입력된 복수개의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부; 및
    상기 영상 병합 처리부로부터 출력되는 병합된 영상 신호를 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 영상 변환 처리부는
    상기 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부;
    상기 버퍼부로부터 입력되는 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부; 및
    상기 스케일링부로 부터 입력되는 축소된 각각의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 디지털 영상 신호 처리 장치는
    외부에서 인가되는 명령에 따라 선별 동작시 상기 선택 제어 신호를 발생하고, 변환, 축소 동작시 상기 스케일링 제어 신호를 발생하고, 압축 복원 동작시 상기 압축 복원 제어 신호를 발생하는 제어부를 추가적으로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 장치.
  6. 복수개의 영상 신호를 지정된 형식의 디지털 영상 신호로 변환하는 디코딩 단계;
    상기 복수개의 디지털 영상신호를 선별하는 선별 단계;
    상기 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 단일 영상 신호로 변환하는 변환 단계;
    상기 변환된 단일 영상 신호를 저장하는 저장 단계; 및
    저장된 단일 영상 신호를 디스플레이하는 디스플레이 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 변환 단계는
    상기 선별 단계에서 선별된 복수개의 디지털 영상 신호를 임시로 저장하는 버퍼링 단계;
    상기 버퍼링된 복수개의 디지털 영상 신호를 하나의 단일 영상 신호로 병합하는 병합 단계; 및
    상기 병합된 단일 영상 신호를 지정된 크기로 축소하는 축소 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 변환 단계는
    상기 선별 단계에서 선별된 복수개의 디지털 영상 신호를 임시로 저장하는 버퍼링 단계;
    상기 버퍼링된 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 지정된 크기로 축소하는 축소 단계; 및
    상기 축소된 디지털 영상 신호를 하나의 단일 영상 신호로 병합하는 병합 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 신호 처리 방법.
  9. 복수개의 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하고 선택 제어 신호에 응답하여 소정 개수의 디지털 영상 신호를 선별하여 전송하는 영상 신호 입력부;
    상기 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호를 단일 영상 신호로 변환하고 소정의 크기로 축소하여 스케일링 제어 신호에 응답하여 전송하는 영상 변환 처리부;
    압축 복원 제어 신호에 응답하여 상기 영상 신호 입력부에서 선별된 디지털 영상 신호나 상기 영상 변환 처리부에서 변환, 축소한 단일 영상 신호를 지정된 포맷으로 각각 압축하여 출력하고, 압축된 디지털 영상 신호를 복원하여 상기 영상 신호 입력부로 전송하는 영상 압축 복원부; 및
    상기 압축되거나 변환된 영상 신호를 저장하는 영상 저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 영상 신호 입력부는
    복수개의 영상 신호를 복수개의 지정된 형식의 디지털 영상 신호로 변환하는 디코더부;
    멀티플렉서/디멀티플렉서로 구성되어 상기 디코더부에서 전송된 디지털 영상신호를 선별하여 상기 영상 변환 처리부로 전송하거나, 상기 제어부에서 전송된 디지털 영상 데이터를 상기 디스플레이부로 전송하는 다중 채널 선별부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 영상 변환 처리부는
    상기 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부;
    상기 버퍼부에 입력된 복수개의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부; 및
    상기 영상 병합 처리부로부터 출력되는 병합된 영상 신호를 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 영상 변환 처리부는
    상기 영상 신호 입력부에서 선별한 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 입력 받아 임시로 저장하는 복수개의 버퍼로 구성된 버퍼부;
    상기 버퍼부로부터 입력되는 복수개의 디지털 영상 신호를 각각 소정의 크기로 축소시키는 스케일링부; 및
    상기 스케일링부로 부터 입력되는 축소된 각각의 디지털 영상신호를 단일 영상 신호로 병합하는 영상 병합 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
  13. 제9 항에 있어서, 디지털 비디오 레코더는
    외부에서 인가되는 명령에 따라 선별 동작시 상기 선택 제어 신호를 발생하고, 변환, 축소 동작시 상기 스케일링 제어 신호를 발생하고, 압축 복원 동작시 상기 압축 복원 제어 신호를 발생하는 제어부를 추가적으로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 레코더.
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