KR100819439B1 - 멀티미디어신호 직렬 전송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상신호와 음성신호를 단일 채널의 광신호로 전송하되, 영상신호를 비압축 전송하고 음성신호는 1비트의 직렬 데이터로 변환한 후 병렬의 영상 데이터에 추가하여 전송함으로써 전송률의 저감을 꾀한 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 멀티미디어신호 직렬 전송장치는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩하는 타이밍 엔코더와, 음성 데이터를 1비트의 데이터로 직렬화하여 상기 타이밍 엔코더에서 출력되는 영상 데이터에 추가하는 음성신호 직렬변환부와, 단일 채널의 합성 데이터를 전송상 오류 보정을 위해 부호화하는 선로 엔코더와, 선로 엔코더에서 출력되는 병렬의 디지털 데이터를 직렬화하는 직렬변환부와, 직렬화된 데이터를 광신호로 변조하여 송신하는 광 송신부를 포함하는 멀티미디어신호 송신수단; 상기 멀티미디어신호 송신수단에서 송신되는 광신호를 전송하기 위한 단일 채널의 광 전송매체; 및 광신호를 수신하여 디지털 데이터로 복조하는 광 수신부와, 복조된 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 병렬화하는 병렬 변환부와, 병렬 변환된 디지털 데이터를 복호화하여 전송상 오류를 보정하는 선로 디코더와, 1비트의 음성 데이터를 추출하고 원래의 음성신호로 병렬 변환하여 오디오 재생수단으로 출력하는 음성신호 병렬변환부와, 원래의 다채널 영상신호를 디코딩하여 디스플레이수단으로 출력하는 타이밍 디코더를 포함하는 멀티미디어신호 수신수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
멀티미디어신호, 타이밍 엔코더, 음성신호 직렬변환부, 음성신호 병렬변환부

Description

멀티미디어신호 직렬 전송장치{Multimedia signal serial transmission device}
본 발명은 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상신호 및 음성신호를 단일의 채널로 전송하고, 영상신호를 압축 없이 전달하여 화질의 저하를 방지하며, 데이터 전송률의 저감을 통한 전송속도의 향상을 기대할 수 있는 새로운 구조의 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 멀티미디어신호 직렬 전송장치는 셋탑박스, DVD 플레이어, PC 등과 같은 소스기기(10)와 디지털 TV 등과 같이 디스플레이수단(22) 및 오디오재생수단(24)을 갖는 재생기기(20) 사이에 설치되어, 영상신호와 음성신호를 포함한 멀티미디어신호를 전송하는 장치이다.
이러한 멀티미디어신호 직렬 전송장치는 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 등과 같이 병렬 데이터를 고속의 직렬 데이터로 변조하여 전송하는 직렬 전송방식을 취하고 있다. 예컨대, 멀티미디오신호 송신수단(30)에서 각 채널이 데이터를 TMDS 변조하여 전송하면, 멀티미디오신호 수신수단(40)에서 이를 복조하여 재생기기(20)의 디스플레이수단(22) 및 오디오재생수단(24)에 전달하는 방식을 취한다.
그러나 DVI(Digital Video Interface) 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 등과 같은 인터페이스 규격에 따라 영상신호 및 음성신호의 전송방법은 달라질 수 있다. 예컨대, DVI 규격에서는 영상신호를 압축하여 전송하며 음성신호를 별도의 케이블을 이용하여 전송하는 반면, HDMI 규격에서는 영상신호를 압축하지 않고 전송하며 단일의 케이블로 영상신호와 음성신호를 함께 전송하는 차이점을 보이고 있다.
하지만, 위의 두가지 규격에서 공히, 도 1에 도시된 바와 같이, RGB 영상신호 각각의 전송을 위한 3채널 및 클록 전송을 위한 1채널로 구성된 다중의 통신 채널을 이용하고 있다. 이러한 다중 채널 통신방법에서는 채널간 신호간섭 현상이 발생되며, 이로 인해 발생된 노이즈가 화질 및 음질의 저하를 야기시킬 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 통신채널간 차폐가 필요하며, 이는 케이블을 두껍게 하고 장치를 복잡하게 하며 코스트를 상승시키는 원인이 되고 있다.
또한, 종래 멀티미디어신호 직렬 전송장치에서는 영상신호의 블랭킹구간 혹은 동기구간에 음성신호를 전송하는 방식을 이용했다. 이러한 전송방식에서는 영상신호에 포함된 블랭킹구간이 모두 전송되어야 함으로 인해, 데이터 전송률이 증가되며, 이는 DVI 규격에서 영상신호의 압축을 요하는 문제점으로 작용한다. 주지된 바와 같이, 영상신호의 압축 및 복원 과정에서 영상 화질의 저하는 불가피하다.
한편, HDMI 규격에서는 영상신호를 압축하지 않지만, 영상신호의 데이터 전송률을 저감하는 방식이 아니며, 상술한 바와 같이 영상신호의 블랭킹구간이 모두 전송됨으로 인해 데이터 전송속도의 저감을 감수해야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 영상신호와 음성신호를 광 전송매체를 통해 단일 채널로 전송하여 채널간 신호간섭이 없고 채널간 차폐설계가 불필요하며, 영상신호의 블랭킹구간을 제거하고 음성 데이터를 직렬 변환한 후 병렬의 영상 데이터 1비트에 추가하여 전송함으로써 화질의 저하를 방지하는 동시에 데이터 전송률을 저감하여 전송속도의 향상을 기할 수 있도록 된 멀티미디어신호 직렬 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티미디어신호 직렬 전송장치는, 셋탑박스 또는 DVD 플레이어와 같은 소스기기와 디스플레이수단 및 오디오재생수단을 갖는 재생기기 사이에 설치되어, 영상신호와 음성신호를 포함한 멀티미디어신호를 직렬 전송하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 있어서, 상기 소스기기에서 출력되는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩하는 타이밍 엔코더와, 상기 소스기기에서 출력되는 음성신호를 영상신호의 클록을 이용하여 단일 채널의 음성 데이터로 추출하고 음성 데이터를 1비트의 데이터로 직렬화하여 상기 타이밍 엔코더에서 출력되는 영상 데이터에 추가하는 음성신호 직렬변환부와, 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 단일 채널의 데이터를 전송상 오류 보정을 위해 부호화하는 선로 엔코더와, 선로 엔코더에서 출력되는 병렬의 디지털 데이터를 직렬화하는 직렬변환부와, 직렬화된 데이터를 광신호로 변조하여 송신하는 광 송신부를 포함하는 멀티미디어신호 송신수단; 상기 멀티미디어신호 송신수단에서 송신되는 광신호를 전송하기 위한 단일 채널의 광 전송매체; 및 상기 광 전송매체를 통해 광신호를 수신하여 디지털 데이터로 복조하는 광 수신부와, 복조된 단일 채널의 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 병렬화하는 병렬 변환부와, 병렬 변환된 디지털 데이터를 복호화하여 전송상 오류를 보정하는 선로 디코더와, 선로 디코더에서 출력되는 디지털 데이터에서 1비트의 음성 데이터를 추출하고 원래의 음성신호로 병렬 변환하여 오디오 재생수단으로 출력하는 음성신호 병렬변환부와, 선로 디코더에서 출력되는 디지털 데이터에서 원래의 다채널 영상신호를 디코딩하여 디스플레이수단으로 출력하는 타이밍 디코더를 포함하는 멀티미디어신호 수신수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 타이밍 엔코더는 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리수단; 소스기기에서 출력되는 3채널의 RGB 영상신호 구간을 추출하여 단일 채널의 영상 데이터로 변환하는 영상데이터 구간 추출부; 소스기기로부터 데이터인에이블신호, 수평동기신호, 수직동기신호를 수신하며, 데이터인에이블신호의 액티브 구간에 영상데이터 구간 추출부에서 추출된 영상 데이터를 상기 메모리수단에 저장하고, 수평동기신호 구간 및 수직동기신호 구간에는 상호 식별 가능하도록 블랭킹 데이터 하나 또는 둘을 메모리수단에 저장하도록 제어하는 쓰기 타이밍 컨트롤러; 및 소스기기로부터 영상신호 클록을 수신하며, 상기 쓰기 타이밍 컨트롤러에 의해 블랭킹 구간이 제거된 영상 데이터 저장 구간에 대응하여 읽기 클록을 생성하는 읽기 타이밍 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음성신호 직렬변환부는 소스기기에서 출력되는 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부; 소스기기로부터 영상신호의 클록을 수신하여 상기 A/D변환부에 클록을 제공하는 위상동기회로부; 및 상기 A/D변환부에서 출력되는 병렬의 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환하는 음성신호 직렬화부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음성신호 병렬변환부는 상기 병렬변환부에서 변환된 병렬 데이터에서 1비트의 음성 직렬 데이터를 추출하여 병렬화하는 음성신호 병렬화부; 상기 음성신호 병렬화부에서 출력되는 음성 병렬 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 오디오재생수단에 전달하는 D/A변환부; 및 영상신호의 클록을 분주하여 상기 D/A변환부에 클록을 제공하는 분주기;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 직렬변환부에 입력되는 데이터는 RGB 영상데이터 24비트, 데이터인에이블신호 1비트, 수평동기신호 1비트, 수직동기신호 1비트, 직렬 음성 데이터 1비트, 제어용더미 1비트, 총 29비트의 병렬 데이터가 하나의 프레임을 이루도록 형성된다.
본 발명의 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 따르면, 영상신호의 블랭킹구간을 제거한 영상 데이터만을 추출하고 음성신호는 1비트의 직렬 데이터로 변환하여 영상 데이터의 1비트에 추가하여 전송함으로써, 멀티미디어신호의 단일 채널 전송이 가능하여 채널간 신호간섭 현상이 없고, 데이터 전송률을 저감을 통한 전송속도 향상을 기대할 수 있고, 영상 데이터의 비압축 전송을 통해 영상 화질의 저하를 방지할 수 있고, 광신호로 변조하여 전송함으로써 원거리 전송이 가능한 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티미디어신호 직렬 전송장치를 예시한 블록도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 멀티미디어신호 직렬 전송장치는 셋탑박스 또는 DVD 플레이어와 같은 소스기기(10)와 디지털 TV 등과 같이 디스플레이수단(22) 및 오디오재생수단(24)을 갖는 재생기기(20) 사이에 설치된다. 소스기기(10)측으로부터 출력되는 영상신호 및 음성신호는 멀티미디어신호 송신수단(100)에서 단일 채널의 광신호로 변조되며, 광 전송매체(200)를 통해 멀티미디어신호 수신수단(300)으로 전송된다. 멀티미디어신호 수신수단(300)에서는 영상신호 및 음성신호를 추출하여 재생기기(20)의 디스플레이수단(22) 및 오디오재생수단(24)측으로 전달한다.
먼저, 상기 멀티미디어신호 송신수단(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 타이밍 엔코더(110), 음성신호 직렬변환부(120), 선로 엔코더(130), 직렬변환부(140), 광 송신부(150)로 구성된다.
상기 타이밍 엔코더(110)는 소스기기(10)에서 출력되는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩한다. 도 3은 타이밍 엔코더의 일예를 보여준다. 이를 참조하면, 타이밍 엔코더(110)는 메모리수단(112), 영상데이터 구간 추출부(114), 쓰기 타이밍 컨트롤러(116), 읽기 타이밍 컨트롤러(118)로 구성된다.
메모리수단(112)에는 소스기기(10)로부터 출력되는 영상신호에서 추출된 영상 데이터가 저장된다. 영상데이터 구간 추출부(114)는 소스기기(10)에서 출력되는 3채널의 RGB 영상신호(각 8비트)가 발생되는 구간을 추출하여 단일 채널 24비트의 영상 데이터로 변환한다. 영상데이터 구간 추출부(114)에서 추출된 영상 데이터는 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)에 의해 상기 메모리수단(112)에 저장된다. 상기 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 소스기기(10)로부터 데이터인이에블신호(DE), 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC)를 수신한다.
일반적으로 영상신호에는 블랭킹구간이 포함되어 있으며, 실제 영상 데이터는 데이터인에이블신호(DE)가 액티브되는 구간에만 존재한다. 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 블랭킹구간이 포함된 영상신호의 클록에 대응하여 쓰기 클록(WrClk)를 발생시키며, 데이터인에이블신호(DE)가 액티브되는 구간에만 영상데이터를 기록하기 위해, 데이터이에이블신호(DE)가 액티브될 때 쓰기가능신호(Write Enable)를 발생시킨다. 따라서 메모리수단(112)에는 블랭킹구간이 제거된 영상 데이터만이 저장 된다.
또한, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 HSYNC와 VSYNC 구간을 확인할 수 있도록, HSYNC 구간에 블랭킹 데이터 두 개를 저장하고, VSYNC 구간에 블랭킹 데이터 하나를 저장한다. 이는 최소한의 데이터로 상호 구간을 식별하기 위한 것으로서, 반대로 HSYNC 구간에 블랭킹 데이터 하나가 저장되고 VSYNC 구간에 블랭킹 데이터 두 개가 저장될 수도 있다. 마지막으로, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)는 멀티미디어신호 수신수단(300)의 타이밍 디코더(350)에서의 디코딩을 위해, DE, HSYNC, VSYNC 데이터를 1비트화하여 메모리수단(112)에 저장한다.
상기 읽기 타이밍 컨트롤러(118)는 소스기기(10)로부터 DE 신호 및 영상신호 클록을 수신하며, 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)에 의해 블랭킹구간이 제거된 실제 영상 데이터 저장 구간에 대응하여 읽기 클록(RdClk)을 발생시킨다. 이 RdClk는 블랭킹구간에 제거된 구간에 대응하므로, WrClk에 비해 25-30%가량 낮은 주파수를 갖게 된다. 또한, 읽기 타이밍 컨트롤러(118)는 DE 신호에 대응하여 후에 영상 데이터를 읽을 수 있도록 읽기가능신호(Read Enable)를 발생시킨다.
도 4는 본 발명에서 타이밍 엔코더에 의해 출력되는 클록의 주파수 저감율을 보인 표이다. 이를 참조하면, 상측의 표는 종래 VESA(Video Electronic Standards Association) STANDARD 타이밍의 영상신호 클록을 보인 것이며, 하측의 표는 본 발명의 타이밍 엔코더에 의해 블랭킹 구간이 제거된 영상신호의 클록을 보인 것이다. 한편, 양자의 클록은 수직 주파수(Vertical Frequency)가 60Hz일 때의 클록이다. 예컨대, VESA STANDARD 타이밍에서의 영상신호는 블랭킹구간이 모두 포함된 영상신 호로서, UXGA에서 162MHz의 클록을 갖는 것에 비해, 본 발명의 타이밍 엔코더에 의해 엔코딩된 영상신호는 UXGA에서 115.44MHz의 클록을 갖는다. 즉, VESA STANDARD에 비해 71.26%의 전송률 저감을 보여준다. 도 4의 표를 참조하면, 다른 그래픽 해상도에서도 대략 25%-30%의 데이터 전송률 저감을 보이는 것을 알 수 있다.
상기 음성신호 직렬변환부(120)는 종래 영상신호의 블랭킹구간에 음성신호를 실어 보내는 것과 달리, 음성신호를 영상신호의 클록에 동기하여 음성 데이터로 변환한 후, 이를 다시 1비트의 직렬 데이터로 변환하여 타이밍 엔코더에서 엔코딩된 영상 데이터에 추가하는 수단이다. 본 발명에서는 영상신호의 블랭킹구간을 제거하여 데이터 전송률을 저감하고 있는 바, 음성신호를 먼저 직렬화한 후에 영상 데이터의 일부분으로서 추가하여 전송하는 것이며, 이러한 전송방식이 가능한 이유는 음성신호를 직렬화한 데이터에 비해 실제 영상 전송속도가 훨씬 높기 때문이다.
도 5는 본 발명에서 음성신호 직렬변환부(120)의 일예를 보인 블록도이다. 이를 참조하면, 음성신호 직렬변환부(120)는 A/D변환부(122), 위상동기회로부(124), 음성신호 직렬화부(126)로 구성된다. A/D변환부(122)는 소스기기(10)로부터의 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환한다. A/D변환부(122)에서 변환된 디지털 데이터는 16비트 혹은 32비트를 가질 수 있다. 이때, A/D변환부(122)에 기준 클록을 제공하기 위하여, 위상동기회로부(124)가 영상신호의 클록을 수신하여 이를 A/D변환부(122)에 제공하며, 이는 음성신호를 영상신호에 동기화하기 위함이다. 음성신호 직렬화부(126)는 영상신호의 클록을 이용하여 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환하며, 이렇게 변환된 1비트의 직렬 데이터는 타이밍 엔코 더(110)에서 출력되는 영상 데이터의 1비트로서 추가된다.
도 6은 타이밍 엔코더(110)에서 출력되는 영상 데이터와 음성신호 직렬변환부(120)에서 출력되는 음성 데이터가 합성된 데이터의 프레임 구조를 보여준다. 이를 참조하면, 각 8비트의 RGB 영상데이터가 24비트를 이루며, 그 외 데이터인에이블신호 1비트, 수평동기신호 1비트, 수직동기신호 1비트, 직렬화된 음성 데이터 1비트, 제어를 위한 더미(dummy) 1비트, 총 29비트의 병렬 데이터가 하나의 프레임을 이루고 있다.
본 발명에서는 단일 채널로 멀티미디어신호를 전송하기 위해, 선로 엔코더(130) 및 선로 디코더(330)를 사용한다. 단일 채널로 멀티미디어신호를 전송할 때 수신측에서는 데이터로부터 클록을 재생(Clock Data Recovery)하고 있기 때문에, "High" 또는 "Low" 상태가 계속 길어지면 클록의 재생이 어려워진다. 따라서, 전송상 오류 보정을 위해 데이터를 부호화/복호화할 필요가 있다. 본 발명에서 선로 엔코더(130) 및 선로 디코더(330)는 이처럼 데이터를 부호화/복호화하기 위해 사용된다. 데이터를 복호화하는 일예로서, 도 7에 도시된 바와 같은 8B10B 코딩 방식이 이용될 수 있다. 8B10B 코딩 방식은 도시된 바와 같이 8비트의 데이터에 2비트를 추가하여 비트 변화(신호의 에지)가 많아지는 방식으로 부호화한다. 한편, 선로 엔코더(130) 및 선로 디코더(330)의 부호화/복호화는 8B10B 코딩 방식 이외에 공지된 다른 전송상 오류 보정을 위한 코딩 방식을 이용할 수도 있음은 물론이다.
도 8은 상기 직렬변환부(140)의 일예를 보인 블록도이다. 이를 참조하면, 직렬화부(140)는 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 29비트의 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 수단으로서, 시프트 레지스터(142), 위상동기회로부(144), 래치(146, 148)로 구성된다. 먼저, 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 29비트의 데이터가 래치(146)로 입력되며, 이 래치(146)는 29비트의 데이터를 입력받아 영상신호의 클록에 따라 시프트 레지스터(142)로 입력된 데이터를 출력한다. 위상동기회로부(144)는 영상신호의 클록을 29배 높은 주파수의 클록으로 체배하며, 체배된 클록을 시프트 레지스터(142) 및 후단의 래치(148)에 클록으로 제공한다. 시프트 레지스터(142)는 위상동기회로부(144)에서 체배된 클록에 따라 29비트의 데이터 입력을 시프트하여, 1비트의 직렬 데이터로 변환한다. 그러면, 후단의 래치(148)가 29배 체배된 클록에 동기하여 직렬 데이터를 출력한다.
이와 같이 직렬변환부(140)에 의해 직렬화된 데이터는 광 송신부(150)에서 비로소 광신호로 변조되며, 단일 채널의 광 전송매체(200)를 통해 멀티미디어신호 수신수단(300)으로 전송된다.
멀티미디어신호 수신수단(300)은 멀티미디어 송수수단(100)의 구성을 역순으로 연결한 것과 유사한 구성을 갖는다. 즉, 멀티미디어 수신수단(300)은 광 수신부(310), 병렬변환부(320), 선로 디코더(330), 음성신호 병렬변환부(340), 타이밍 디코더(350)로 구성된다.
광 수신부(310)는 광 전송매체(200)를 통해 수신되는 광신호를 원래의 직렬 데이터로 복조한다. 이렇게 복조된 직렬 데이터는 병렬변환부(320)에서 29비트의 병렬 데이터로 복원된다. 병렬변환부(320)는 직렬변환부(140)와 유사한 구성을 가지며, 도 9는 병렬변환부(320)의 일예를 보여준다. 도 9를 참조하면, 병렬변환 부(320)는 시프트 레지스터(322), 분주기(324), 래치(326, 328)로 구성된다.
도 9를 참조하면, 상기 전단의 래치(326)로 1비트의 직렬 데이터가 입력되며, 이 래치(326)는 상기 직렬변환부(140)에서 체배된 클록에 동기하여 1비트의 직렬 데이터를 출력한다. 분주기(324)는 입력된 클록을 1/29로 분주하며, 이는 직렬변환부로 입력되는 영상신호의 클록과 동일한 주파수로서, 분주기(324)에 의해 분주된 클록은 시프트 레지스터(322) 및 후단의 래치(328)에 클록으로 제공된다. 시프트 레지스터(322)는 분주기(324)에서 제공되는 클록의 따라 1비트의 입력을 시프트하여 29비트의 병렬 데이터로 변환하며, 후단의 래치(328)는 분주된 클록에 동기하여 29비트의 병렬 데이터를 출력한다.
상기 선로 디코더(330)는 앞서 설명한 선로 엔코더(130)의 부호화 방식에 따다 데이터를 복호화하여 전송상 오류를 보정한다.
상기 음성신호 병렬변환부(340)는 도 10에 도시된 바와 같이, 음성신호 병렬화부(342), D/A변환부(344), 분주기(346)로 구성된다.
도 10을 참조하면, 음성신호 직렬변환부(120)는 선로 디코더(330)에서 출력되는 데이터 중에서 1비트의 음성 데이터를 추출하며, 추출된 1비트의 음성 데이터는 음성신호 병렬변환부(340)에 입력된다. 음성신호 병렬변환부(340)는 영상신호의 클록을 이용하여 1비트의 직렬 데이터를 원래의 16비트 혹은 32비트의 병렬 데이터로 변환한다. 이렇게 변환된 병렬 데이터는 D/A변환부(344)에서 아날로그 음성신호로 변환되며, 오디오재생수단(24)에 전달된다. 오디오재생수단(24)은 아날로그 음성신호를 증폭하여 스피커 등을 통해 출력할 것이다. 이때, D/A변환부(344)에 기준 클록을 제공하기 위해, 영상신호의 클록을 분주하는 분주기(346)가 이용된다.
상기 타이밍 디코더(350)는 병렬변환부(320)에서 병렬 데이터로 변환된 영상 데이터를 영상신호의 클록(RdClk)을 이용하여 원래의 영상신호로 디코딩하여 디스플레이수단(22)으로 출력한다. 이때, 병렬 데이터에 포함된 데이터인에이블신호, 수평동기신호, 수직동기신호, 더미신호가 이용될 수 있으며, 타이밍 엔코더(110)의 읽기 타이밍 컨트롤러(118)에서 생성된 읽기 클록(RdClk)이 참조된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 멀티미디어신호 전송장치는 영상신호의 블랭킹구간을 제거한 영상 데이터를 추출하는데 일 특징이 있다. 이처럼 블랭킹구간이 제거된 영상 데이터는 도 4의 표에 도시된 바와 같이, 영상신호의 클록을 25-30% 저감시키며, 따라서 데이터 전송률을 크게 저감시킴은 물론 전송속도의 향상을 기대할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 단일의 채널에 영상 데이터와 음성 데이터를 함께 전송하기 위해, 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환한 후 이를 영상 데이터의 1비트에 추가하여 전송한다. 통상 음성 데이터는 영상 데이터에 비해 전송량이 매우 작으며, 따라서 음성 데이터를 직렬화하여 영상 데이터에 병렬로 추가하여도, 고음질의 음성신호를 압출 없이 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상신호를 비압축 전송함에 그 특징이 있다. 영상신호 중 불필요한 블랭킹구간을 제거함에 따라, 영상신호의 전송률을 저감시킴으로써 영상신호를 별도로 압축하지 않아도 단일 채널의 전송이 가능하며 이는 영상 화질의 저하를 방지할 수 있는 기술적 장점을 갖게 한다.
본 발명은 영상신호의 블랭킹구간을 제거하여 영상 데이터를 단일 채널화하고, 음성 데이터를 미리 직렬화한 후에 영상 데이터의 1비트로 추가함에 그 특징이 있으며, 본 발명에서 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 데이터를 직렬화하고, 광 신호로 변조하는 것은 통상의 직렬 통신기술 및 광통신 기술에 의해 구현할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명은 디지털 멀티미디어 인터페이스 기술로 널리 알려진 DVI 또는 HDMI에 모두 적용 가능하다. 두가지 인터페이스 규격 모두에서 종래와 달리 채널간 신호간섭 현상을 없앰은 물론 채널간 차폐를 위한 다른 설계를 요하지 않는다. 따라서, 신호간섭에 의한 노이즈 발생 및 차폐 설계를 위한 장치의 대형화 및 코스트 증가를 방지할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래 일반적인 멀티미디어신호 직렬 전송장치를 예시한 블록도
도 2는 본 발명에 따른 멀티미디어신호 직렬 전송장치를 예시한 블록도
도 3은 타이밍 엔코더의 일예를 보인 블록도
도 4는 VESA STANDARD 타이밍과 타이밍 엔코더의 출력 타이밍을 비교한 표
도 5는 음성신호 직렬변환부의 일예를 보인 블록도
도 6은 영상 및 음성 데이터가 합성된 데이터의 프레임 구조을 보인 도면
도 7은 선로 엔코더에서 데이터를 코딩하는 일예를 보인 도면
도 8은 직렬 변환부의 일예를 보인 블록도
도 9는 병렬 변환부의 일예를 보인 블록도
도 10은 음성신호 병렬변환부의 일예를 보인 블록도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 소스기기 20 : 재생기기
22 : 디스플레이수단 24 : 오디오재생수단
100 : 멀티미디어신호 송신수단 110 : 타이밍 엔코더
112 : 메모리수단 114 : 영상데이터 구간 추출부
116 : 쓰기 타이밍 컨트롤러 118 : 읽기 타이밍 컨트롤러
120 : 음성신호 직렬변환부 122 : A/D변환부
124 : 위상동기회로부 126 : 음성신호 직렬화부
130 : 선로 엔코더 140 : 직렬변환부
150 : 광 송신부 200 : 광 전송매체
300 : 멀티미디어신호 수신수단 310 : 광 수신부
320 : 병렬변환부 330 : 선로 디코더
340 : 음성신호 병렬변환부 342 : 음성신호 병렬화부
344 : D/A변환부 346 : 분주기
350 : 타이밍 디코더

Claims (5)

  1. 셋탑박스 또는 DVD 플레이어와 같은 소스기기(10)와 디스플레이수단(22) 및 오디오재생수단(24)을 갖는 재생기기(20) 사이에 설치되어, 영상신호와 음성신호를 포함한 멀티미디어신호를 직렬 전송하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치에 있어서,
    상기 소스기기(10)에서 출력되는 다채널의 영상신호를 단일 채널의 영상 데이터로 엔코딩하는 타이밍 엔코더(110)와, 상기 소스기기(10)에서 출력되는 음성신호를 영상신호의 클록을 이용하여 단일 채널의 음성 데이터로 추출하고 음성 데이터를 1비트의 데이터로 직렬화하여 상기 타이밍 엔코더(110)에서 출력되는 영상 데이터에 추가하는 음성신호 직렬변환부(120)와, 영상 데이터와 음성 데이터가 합성된 단일 채널의 데이터를 전송상 오류 보정을 위해 부호화하는 선로 엔코더(130)와, 선로 엔코더(130)에서 출력되는 병렬의 디지털 데이터를 직렬화하는 직렬변환부(140)와, 직렬화된 데이터를 광신호로 변조하여 송신하는 광 송신부(150)를 포함하는 멀티미디어신호 송신수단(100);
    상기 멀티미디어신호 송신수단(100)에서 송신되는 광신호를 전송하기 위한 단일 채널의 광 전송매체(200); 및
    상기 광 전송매체(200)를 통해 광신호를 수신하여 디지털 데이터로 복조하는 광 수신부(310)와, 복조된 단일 채널의 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 병렬화하는 병렬 변환부(320)와, 병렬 변환된 디지털 데이터를 복호화하여 전송상 오류를 보정하는 선로 디코더(330)와, 선로 디코더(330)에서 출력되는 디지털 데이터에서 1비트의 음성 데이터를 추출하고 원래의 음성신호로 병렬 변환하여 오디오 재생수단(24)으로 출력하는 음성신호 병렬변환부(340)와, 선로 디코더(330)에서 출력되는 디지털 데이터에서 원래의 다채널 영상신호를 디코딩하여 디스플레이수단(22)으로 출력하는 타이밍 디코더(350)를 포함하는 멀티미디어신호 수신수단(300);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 타이밍 엔코더(110)는 영상 데이터를 저장하기 위한 메모리수단(112);
    소스기기(10)에서 출력되는 3채널의 RGB 영상신호 구간을 추출하여 단일 채널의 영상 데이터로 변환하는 영상데이터 구간 추출부(114);
    소스기기(10)로부터 데이터인에이블신호, 수평동기신호, 수직동기신호를 수신하며, 데이터인에이블신호의 액티브 구간에 영상데이터 구간 추출부(114)에서 추출된 영상 데이터를 상기 메모리수단(112)에 저장하고, 수평동기신호 구간 및 수직동기신호 구간에는 상호 식별 가능하도록 블랭킹 데이터 하나 또는 둘을 메모리수단(112)에 저장하도록 제어하는 쓰기 타이밍 컨트롤러(116); 및
    소스기기(10)로부터 영상신호 클록을 수신하며, 상기 쓰기 타이밍 컨트롤러(116)에 의해 블랭킹 구간이 제거된 영상 데이터 저장 구간에 대응하여 읽기 클록을 생성하는 읽기 타이밍 컨트롤러(118);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 음성신호 직렬변환부(120)는 소스기기(10)에서 출력되는 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부(122);
    소스기기(10)로부터 영상신호의 클록을 수신하여 상기 A/D변환부(122)에 클록을 제공하는 위상동기회로부(124); 및
    상기 A/D변환부(122)에서 출력되는 병렬의 음성 데이터를 1비트의 직렬 데이터로 변환하는 음성신호 직렬화부(126);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 음성신호 병렬변환부(340)는 상기 병렬변환부(320)에서 변환된 병렬 데이터에서 1비트의 음성 직렬 데이터를 추출하여 병렬화하는 음성신호 병렬화부(342);
    상기 음성신호 병렬화부(342)에서 출력되는 음성 병렬 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 상기 오디오재생수단(24)에 전달하는 D/A변환부(344); 및
    영상신호의 클록을 분주하여 상기 D/A변환부(344)에 클록을 제공하는 분주기(346);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 직렬변환부(140)에 입력되는 데이터는 RGB 영상데이터 24비트, 데이터인에이블신호 1비트, 수평동기신호 1비트, 수직동기신호 1비트, 직렬 음성 데이터 1비트, 제어용더미 1비트, 총 29비트의 병렬 데이터가 하나의 프레임을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어신호 직렬 전송장치.
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