KR101215437B1 - 프레임그래버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임그래버에 관한 것으로서, 동기신호포트와 데이터포트를 가지고 1차영상장비가 하나씩 연결되는 복수의 1차영상장비접속포트와, 상기 각 1차영상장비접속포트에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 상기 각 1차영상장비접속포트로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출하는 동기검출기와, 상기 각 동기검출기에 일 대 일로 대응하도록 마련되고 출력단이 2차영상장비에 연결된 복수의 영상메모리와, 상기 영상메모리에 일 대 일로 연결되어 상기 각 동기검출기에서 검출한 동기신호에 기초하여 상기 영상메모리에 영상데이터를 저장하는 저장처리부와, 상기 영상메모리에 저장된 영상데이터가 2차영상장비로 출력되도록 상기 영상메모리를 제어하는 제어부를 갖는 프레임그래버에 있어서, 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이에 배치되어 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이의 접속을 스위칭하는 접속스위칭부를 가지고; 상기 저장처리부는 상기 각 영상메모리에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하고; 상기 제어부는 상기 저장처리부로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 상기 2차영상장비에 연결된 후 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 생성하는 메모리사용량생성부와 상기 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리 사이의 접속스위칭시 상기 영상메모리 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재누적사용량이 적을수록 앞선 순위가 되도록 상기 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 판단하는 메모리우선순위판단부를 가지고, 상기 1차영상장비접속포트의 하나로부터 영상데이터가 입력될 때 상기 저장처리부를 통해 상기 1차영상장비접속포트에 연결되어 있지 않은 영상메모리 중 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터 입력이 진행중인 1차영상장비접속포트가 접속되도록 상기 접속스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 특정 영상메모리와 저장처리부에 부하가 집중되어 다른 영상메모리와 저장처리부보다 빨리 열화에 의한 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

프레임그래버{Frame Grabber}

본 발명은 프레임그래버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상장비 사이에 배치되어 일 측의 영상장비로부터 입력되는 영상데이터를 저장한 후 타측의 영상장비로부터 출력요청이 있을 때 저장된 영상데이터를 타측의 영상장비로 출력하는 기능을 수행하는 장치에 관한 것이다.

프레임그래버(Frame Grabber)는 TV, 비디오카메라 등과 같이 영상데이터를 재생하거나 또는 기록하는 영상장비(이하 "1차영상장비"라고 함)와 컴퓨터, 프린터 등과 같이 영상데이터를 처리하거나 프린팅하는 영상장비(이하 "2차영상장비"라고 함) 사이에 배치되어 1차영상장비로부터 입력되는 영상데이터를 영상메모리에 저장한 후 2차영상장비로부터 출력요청이 있을 때 영상메모리에 저장된 영상데이터를 2차영상장비로 출력하는 기능을 수행한다. 본 명세서에서 1차영상장비는 동기신호(자체적으로 생성한 동기신호와 프레임그래버 등 외부장치에서 입력받은 동기신호 포함)와 디지탈 형태의 영상데이터를 분리된 상태로 출력하는 장비로 정의한다(아날로그 영상데이터를 디지털 영상데이터로 변환하는 ADC와 영상신호로부터 동기신호를 분리하는 동기분리부가 물리적으로 분리되어 있는 장비도 포함). 그리고 본명세서에서 영상신호는 동기신호와 영상데이터를 포함하는 의미로 사용된다.

한편 프레임그래버에는 복수의 1차영상장비가 접속될 수 있으며 이와 같이 2이상의 1차영상장비가 접속되는 종래의 프레임그래버가 도2에 도시되어 있다.

도5는 종래의 프레임그래버의 기능별 블럭도이다.

종래의 프레임그래버는, 도5에 도시된 바와 같이, 장치메모리(111)와, 1차영상장비(201)가 하나씩 연결되는 1차영상장비접속포트(112)와, 1차영상장비접속포트(112)에 각각 하나씩 연결된 동기검출기(113)와, 출력단이 2차영상장비(202)에 병렬로 연결된 복수의 영상메모리(115)와, 영상메모리(115)와 1차영상장비접속포트(112) 사이에 배치된 저장처리부(119)와, 영상메모리(115)로부터의 영상데이터 출력동작을 제어하는 제어부(120)를 갖고 있다.

장치메모리(111)는 제어부(120)의 제어동작에 필요한 데이터가 저장되는 레지스터를 포함한다.

각 1차영상장비접속포트(112)는 동기신호포트(112b)와 데이터포트(112a)를 갖고 있다.

1차영상장비접속포트(112)에는 1차영상장비(201)의 영상출력단이 연결된다.

동기검출기(113)는 각 동기신호포트(112b)에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 동기신호포트(112b)로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출한다.

그리고 동기검출기(113)는 검출한 동기신호를 저장처리부(119)로 전달한다.

영상메모리(115)는 저장처리부(119)를 통해 1차영상장비접속포트(112)에 일 대 일로 고정 연결되어 있고, 출력단이 2차영상장비(202)에 연결되어 있다.

영상메모리(115)는 선입선출(FIFO) 방식으로 저장된 영상데이터를 출력한다.

저장처리부(119)는 영상메모리(115)에 일 대 일로 연결되어 있다.

저장처리부(119)는 동기검출기(113)에서 검출한 동기신호에 기초하여 영상메모리(115)에 저장될 각 픽셀데이터를 영상데이터로부터 생성하여 영상메모리(115)에 저장한다.

제어부(120)는 입력단에 동기검출기(113)와 저장처리부(119)가 연결되어 있고, 출력단에는 2차영상장비(202)가 연결되어 있다.

2차영상장비(202)는 PCI 버스인터페이스를 통해 제어부(120)와 영상메모리(115)에 연결될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 프레임그래버의 동작을 설명하면 다음과 같다.

1차영상장비접속포트(112)를 통해 입력되는 영상데이터가 영상메모리(115)에 저장되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원이 인가된 후 1차영상장비(201) 중 하나로부터 생성된 영상데이터가 1차영상장비접속포트(112)를 통해 입력되면, 대응하는 동기검출기(113)는 동기신호를 검출하여 저장처리부(119)로 전달한다.

동기신호를 전달받은 저장처리부(119)는 영상데이터를 영상메모리(115)에 저장한다.

한편 영상메모리(115)에 저장된 영상데이터가 2차영상장비(202)로 출력되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 저장처리부(119)는 영상메모리(115)에 대한 저장동작이 종료될 때 저장동작종료에 대한 정보를 제어부(120)로 전달한다.

제어부(120)는 저장처리부(119)로부터 저장동작종료에 대한 정보가 입력되면 영상메모리(115)에 영상데이터가 저장되었음을 제2차영상장비(202)에 인터럽트로 알려주고, 2차영상장비(202)가 읽어갈 영상데이터가 저장되어 있는 영상메모리를 2차영상장비(202)에 알려준다.

인터럽트를 받은 제2차영상장비(202)는 DMA (Direct Memory Access) 컨트롤러를 통해 영상메모리(15)로부터 영상데이터를 독출해간다.

그런데 종래의 프레임그래버에 따르면, 1차영상장비접속포트(112)가 고정식으로 영상메모리(115)에 연결되어 있기 때문에 특정 영상메모리(115)와 저장처리부(119)에 부하가 집중될(사용량 즉, 영상데이터의 기록과 독출이 집중됨) 염려가 있다는 문제점이 있었다.

여기서 영상메모리(115)의 구동전력((영상데이터의 기록동작과 독출동작이 일어날 때의 소비전력)이 대기전력(영상데이터의 기록동작과 독출동작이 일어나지 않을 때의 소비전력)보다 크기 때문에 부하가 집중된 영상메모리(115)에 발열이 집중되고, 이에 따라 부하가 집중된 영상메모리(115)는 열화에 의한 성능저하가 발생한다.

영상메모리(115)의 부하 집중에 따른 문제점은 나머지 영상메모리(115)에도 순차적으로 전파되어 장치 전체의 수명이 단축된다.

따라서 본 발명의 목적은, 사용량이 분산되도록 1차영상장비접속포트와 영상메모리를 연결할 수 있도록 한 프레임그래버를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 장치메모리와, 1차영상장비가 하나씩 연결되는 복수의 1차영상장비접속포트와, 상기 각 1차영상장비접속포트에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 상기 각 1차영상장비접속포트로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출하는 동기검출기와, 상기 각 동기검출기에 일 대 일로 대응하도록 마련되고 출력단이 2차영상장비에 연결된 복수의 영상메모리와, 상기 영상메모리에 일 대 일로 연결되어 상기 각 동기검출기에서 검출한 동기신호에 기초하여 상기 영상메모리에 영상데이터를 저장하는 저장처리부와, 상기 영상메모리에 저장된 영상데이터가 2차영상장비로 출력되도록 상기 영상메모리를 제어하는 제어부를 갖는 프레임그래버에 있어서, 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이에 배치되어 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이의 접속을 스위칭하는 접속스위칭부를 가지고; 상기 저장처리부는 상기 각 영상메모리에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하고; 상기 제어부는 상기 저장처리부로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 상기 2차영상장비에 연결된 후 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 생성하는 메모리사용량생성부와 상기 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리 사이의 접속스위칭시 상기 영상메모리 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재누적사용량이 적을수록 앞선 순위가 되도록 상기 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 판단하는 메모리우선순위판단부를 가지고, 상기 1차영상장비접속포트의 하나로부터 영상데이터가 입력될 때 상기 저장처리부를 통해 상기 1차영상장비접속포트에 연결되어 있지 않은 영상메모리 중 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터 입력이 진행중인 1차영상장비접속포트가 접속되도록 상기 접속스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버 또는 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이에 배치되어 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이의 접속을 스위칭하는 접속스위칭부를 포함하고; 상기 장치메모리에는 상기 각 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리와의 스위칭접속시 다른 1차영상장비접속포트와의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위해 상기 각 1차영상장비접속포트에 대하여 미리 설정되어 있는 포트우선순위가 저장되어 있고, 상기 2차영상장비에 연결되기 전 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 과거누적사용량이 상기 각 영상메모리에 대하여 저장되어 있으며; 상기 저장처리부는 상기 각 영상메모리에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하고; 상기 제어부는 상기 저장처리부로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 상기 2차영상장비에 연결된 후 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 사용량생성주기마다 상기 각 영상메모리에 대하여 생성하고 상기 2차영상장비와의 연결이 차단될 때의 현재누적사용량을 반영하여 상기 장치메모리에 저장된 과거누적사용량을 업데이트하는 메모리사용량생성부와 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재누적사용량에 0.7 내지 0.9 사이의 가중치를 곱하여 현재가중치사용량을 산출하고 상기 현재가중치사용량의 산출에 사용한 가중치를 A라고 할 때 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 과거누적사용량에 1-A로 주어지는 가중치를 곱하여 과거가중치사용량을 산출하며 상기 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리 사이의 접속스위칭시 상기 영상메모리 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재가중치사용량과 과거가중치사용량의 합이 적을수록 앞선 순위가 되도록 상기 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 판단하는 메모리우선순위판단부를 가지고, 상기 1차영상장비접속포트의 하나로부터 영상데이터가 입력될 때 상기 저장처리부를 통해 상기 1차영상장비접속포트에 연결되어 있지 않은 영상메모리 중 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터 입력이 진행중인 1차영상장비접속포트가 접속되도록 상기 접속스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버에 의해 달성된다.

여기서 2차영상장비의 영상데이터 독출동작이 간단해지도록, 입력단이 각각 상기 영상메모리에 연결되고 출력단이 상기 2차영상장비에 연결되도록 설치된 멀티플렉서를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 2차영상장비로 출력할 영상데이터가 저장되어 있는 영상메모리가 상기 2차영상장비에 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어하는 것이 바람직하다.

그리고 메모리사용량을 효율적으로 분산시킬 수 있도록, 상기 각 동기검출기에 병렬로 연결되어 상기 동기검출기에서 검출한 동기신호 중 수직동기신호를 계수하여 상기 각 1차영상장비접속포트를 통해 입력되는 영상데이터의 프레임수를 검출하는 입력영상프레임검출부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 입력영상프레임검출부에서 검출한 영상데이터의 단위시간당 최대프레임수에 반비례하도록 상기 사용량생성주기를 생성하는 주기생성부를 더 포함하고; 상기 메모리사용량생성부는 상기 주기생성부에서 생성한 사용량생성주기마다 현재누적사용량을 생성하고; 상기 메모리우선순위판단부는 상기 주기생성부에서 생성한 사용량생성주기에 맞추어 메모리우선순위를 판단하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 사용량이 분산되도록 비고정식으로 1차영상장비접속포트와 영상메모리를 연결함으로써, 특정 영상메모리와 저장처리부에 부하가 집중되어 다른 영상메모리와 저장처리부보다 빨리 열화에 의한 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버의 기능별 블럭도,
도2, 도3 및 도4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버의 동작을 설명하기 위한 도면,
도5는 종래의 프레임그래버의 기능별 블럭도이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버의 기능별 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버는, 도1에 도시된 바와 같이, 장치메모리(11)와, 1차영상장비(201)가 하나씩 연결되는 1차영상장비접속포트(12)와, 1차영상장비접속포트(12)에 각각 하나씩 연결된 동기검출기(13)와, 각 동기검출기(13)에 병렬로 연결된 입력영상프레임검출부(14)와, 출력단이 2차영상장비(202)에 연결된 복수의 영상메모리(15)와, 영상메모리(15)와 1차영상장비접속포트(12) 사이에 배치된 접속스위칭부(16)와, 영상메모리(15)와 접속스위칭부(16) 사이에 배치된 저장처리부(19)와, 영상메모리(15)와 2차영상장비(202) 사이에 설치된 멀티플렉서(17)와, 영상메모리(15)로부터의 영상데이터 출력동작, 접속스위칭부(16) 및 멀티플렉서(17)의 동작을 각각 제어하는 제어부(20)를 갖고 있다.

장치메모리(11)는 제어부(20)의 제어동작에 필요한 데이터가 저장되는 레지스터를 포함한다.

장치메모리(11)에는 후술하는 메모리우선순위가 영상메모리(15)에 대응하도록 테이블형태로 저장되어 있다.

그리고 장치메모리(11)에는 각 영상메모리(15)의 주소가 정의된 메모리맵이 저장되어 있다.

각 1차영상장비접속포트(12)는 동기신호포트(12b)와 데이터포트(12a)를 갖고 있다.

1차영상장비접속포트(12)에는 1차영상장비(201)의 영상출력단이 연결된다.

동기검출기(13)는 각 동기신호포트(12b)에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 동기신호포트(12b)로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출한다.

그리고 동기검출기(13)는 검출한 동기신호를 입력영상프레임검출부(14), 제어부(20) 및 저장처리부(19)로 각각 전달한다.

입력영상프레임검출부(14)는 동기검출기(13)에서 검출한 동기신호 중 수직동기신호를 계수하여(상승에지의 수를 계수하는 방법 등으로) 각 1차영상장비접속포트(12)의 데이터포트(12a)를 통해 입력되는 영상데이터의 프레임수를 검출한다.

영상메모리(15)는 접속스위칭부(16)와 저장처리부(19)를 통해 입력단이 1차영상장비접속포트(12) 중 하나에 연결되고, 멀티플렉서(17)를 통해 출력단이 2차영상장비(202)에 선택적으로 연결된다.

영상메모리(15)는 선입선출(FIFO) 방식으로 저장된 영상데이터를 출력한다.

접속스위칭부(16)는 제어부(20)의 제어하에 영상메모리(15)의 입력단과 1차영상장비접속포트(12) 사이의 접속을 스위칭한다.

이러한 기능을 수행하는 접속스위칭부(16)는 제어부(20)로부터 전달되는 접속정보 즉, 영상데이터가 입력되고 있는 1차영상장비접속포트(12)에 접속할 영상메모리(15)가 어느 것인지를 나타내는 정보에 기초하여 1차영상장비접속포트(12)와 영상메모리(15)를 접속시키는 방법으로 구현할 수 있다.

저장처리부(19)는 영상메모리(15)에 일 대 일로 연결되어 있다.

저장처리부(19)는 동기검출기(13)에서 검출한 동기신호에 기초하여 영상메모리(15)에 저장될 각 픽셀데이터를 영상데이터로부터 생성하여 영상메모리(15)에 저장한다.

그리고 저장처리부(19)는 각 영상메모리(15)에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보(라이팅인에이블신호 등)와 저장동작종료에 대한 정보를 제어부(20)로 전달한다.

멀티플렉서(17)는 입력단이 각각 영상메모리(15)에 연결되고, 출력단이 2차영상장비(202)에 연결되어 있다.

멀티플렉서(17)는 제어부(20)의 제어하에 영상메모리(15)를 2차영상장비(202)에 선택적으로 연결한다.

이러한 구성을 갖는 멀티플렉서(17)는 2차영상장비(202)에서 참조할 참조메모리주소를 고정하고 2차영상장비(202)가 읽어갈 영상데이터가 저장되어 있는 메모리주소를 참조메모리주소에 넣어주거나 또는 연결해주는 방법으로 구현할 수 있다.

제어부(20)는 동기검출기(13)에 연결된 주기생성부(21)와, 2차영상장비(202)에 연결된 후 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 생성하는 메모리사용량생성부(22)와, 1차영상장비접속포트(12)와 영상메모리(15) 사이의 접속스위칭시 영상메모리(15) 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 판단하는 메모리우선순위판단부(23)를 갖고 있다.

주기생성부(21)는 입력영상프레임검출부(14)에서 검출한 영상데이터의 단위시간당 최대프레임수에 반비례하도록 사용량생성주기를 생성한다.

메모리사용량생성부(22)는 주기생성부(21)에서 생성한 사용량생성주기에 맞추어 현재누적사용량을 각 영상메모리(15)에 대하여 생성한다. 여기서 메모리사용량생성부(22)는 2차영상장비(202)에 연결된 후 각 저장처리부(19)로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 즉, 라이트 인에이블(Write Enable) 신호를 계수하여 합하는 방법 등으로 현재누적사용량을 생성할 수 있다.

메모리우선순위판단부(23)는 메모리사용량생성부(22)에서 생성한 현재누적사용량이 적을수록 앞선 순위가 되도록 사용량생성주기에 맞추어 각 영상메모리(15)에 대하여 메모리우선순위를 판단한다.

제어부(20)는 입력단에 동기검출기(13)와 저장처리부(19)가 연결되어 있고, 출력단에 2차영상장비(202), 접속스위칭부(16) 및 멀티플렉서(17)가 연결되어 있다.

2차영상장비(202)는 PCI 버스인터페이스를 통해 제어부(20)와 영상메모리(15)에 연결될 수 있다. 2차영상장비에서는 프레임그래버를 사용할 때 드라이버를 할당하고 할당 메시지를 프레임그래버에 보내 동작준비상태로 셋팅하게 되는 바, 이 셋팅될 때가 2차영상장비(202)와 연결되는 때가 된다. 그리고 드라이버를 해제하면서 해제 메시지를 보내 프레임그래버의 동작준비상태를 끝내게 되는 바 이때 해제되는 시점이 프레임그래버와의 연결이 차단되는 때가 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버의 동작을 도2, 도3 및 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

1차영상장비접속포트(12)를 통해 입력되는 영상데이터가 영상메모리(15)에 저장되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 1차영상장비(201) 중 하나로부터 생성된 영상데이터가 1차영상장비접속포트(12)를 통해 입력되면, 대응하는 동기검출기(13)는 동기신호를 검출하여 입력영상프레임검출부(14)와 제어부(20)로 전달한다.

동기신호를 전달받은 입력영상프레임검출부(14)는 동기검출기(13)에서 검출한 동기신호 중 수직동기신호를 계수하여 1차영상장비접속포트(12)를 통해 입력되는 영상데이터의 프레임수를 검출하여 주기생성부(21)로 전달한다.

다음에 주기생성부(21)는 입력영상프레임검출부(14)에서 검출한 영상데이터의 단위시간당 최대프레임수에 반비례하도록 사용량생성주기를 설정한다.

다음에 메모리우선순위판단부(23)는 메모리사용량생성부(22)에서 생성한 현재누적사용량이 적을수록 앞선 순위가 되도록 사용량생성주기에 맞추어 각 영상메모리(15)에 대하여 메모리우선순위를 판단한다.

한편 제어부(20)는 다음과 같은 방법으로 접속스위칭부(19)를 제어한다. 설명의 편의를 위해 1차영상장비포트(12)와 영상메모리(15)가 각각 5개인 것으로 가정한다.

먼저 각 1차영상장비포트(12)로부터 처음 영상데이터가 입력되는 경우 미리 설정된 영상메모리로 1차영상장비포트(12)가 접속되도록 접속스위칭부(16)을 제어한다(도2 참조).

다음에 2번 이상 영상데이터가 입력된 경력이 있는 1차영상장비포트(12)가 2 이상이 되는 경우 2번 이상 영상데이터가 입력된 경력이 있는 1차영상장비포트(12)에 대하여 메모리우선순위에 따라 1차영상장비포트(12)가 접속되도록(메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터가 입력되는 1차영상장비포트가 접속되도록) 접속스위칭부(16)를 제어한다(도3참조).

여기서 1차영상장비접속포트에 영상메모리가 연결되어 저장처리부(19)에 의해 영상데이터저장동작이 진행중에 있는 영상메모리가 있는 경우(도4의 영상메모리5) 해당 영상메모리를 제외한 나머지 영상메모리(영상메모리 1 내지 4) 중에서 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리(도4의 영상메모리3)에 1차영상장비포트가 접속되도록 접속스위칭부(16)를 제어한다(도4참조).

그리고 영상메모리(15)에 저장된 영상데이터가 2차영상장비(202)로 출력되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 저장처리부(19)는 영상메모리(15)에 대한 저장동작이 종료될 때 저장동작종료에 대한 정보를 제어부(20)로 전달한다.

저장처리부(19)로부터 저장동작종료에 대한 정보가 입력되면 제어부(20)는 영상메모리(15)에 영상데이터가 저장되었음을 제2차영상장비(202)에 인터럽트로 알려주고, 2차영상장비(202)가 읽어갈 영상데이터가 저장되어 있는 메모리주소를 멀티플렉서(17)의 참조메모리주소에 저장한다.

인터럽트를 받은 제2차영상장비(202)는 DMA (Direct Memory Access) 컨트롤러를 통해 멀티플렉서(17)의 참조메모리주소에 저장된 메모리주소를 참조하여 영상메모리(15)로부터 영상데이터를 독출해간다.

한편 전술한 실시예에서는 메모리사용량생성부(22)에서 생성한 현재누적사용량만을 가지고 메모리우선순위를 판단하도록 구성하고 있으나, 현재누적사용량에 2차영상장비(202)에 연결되기 전 각 영상메모리(15)의 누적사용량을 나타내는 과거누적사용량을 반영하여 메모리우선순위를 판단하도록 본 발명을 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임그래버의 경우 장치메모리, 메모리사용량생성부 및 메모리우선순위판단부의 동작을 제외한 다른 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임그래버의 경우와 동일하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임그래버의 장치메모리에는 2차영상장비(202)에 연결되기 전 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 과거누적사용량이 각 영상메모리에 대하여 저장되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리사용량생성부는 현재누적사용량(주기생성부에서 생성한 사용량생성주기마다)을 생성하는 한편, 2차영상장비(202)와의 연결이 차단될 때의 현재누적사용량을 반영하여 장치메모리에 저장된 과거누적사용량을 업데이트한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리우선순위판단부(23)는 다음과 같은 방법으로 주기생성부(21)에서 생성한 사용량생성주기에 맞추어 메모리우선순위를 판단한다.

먼저 메모리사용량생성부(22)에서 생성한 현재누적사용량에 0.7 내지 0.9 사이의 가중치를 곱하여 현재가중치사용량을 산출한다.

다음에 메모리사용량생성부(22)에서 생성한 과거누적사용량에 0.1 내지 0.3 사이의 가중치를 곱하여 과거가중치사용량을 산출한다.

다음에 현재가중치사용량과 과거가중치사용량의 합이 적을수록 앞선 순위가 되도록 메모리우선순위를 판단한다.

또한 전술한 실시예에서는 영상메모리(15)의 수와 1차영상장비접속포트(12)의 수가 일 대 일로 대응하도록 구성하고 있으나, 영상메모리(15)의 수와 1차영상장비접속포트(12)의 수를 달리하여 본 발명을 실시할 수 있다.

또한 전술한 실시예에서는 메모리사용량생성부(22)에서 사용량생성주기를 설정하도록 구성하고 있으나, 미리 설정하여 장치메모리(11)에 저장하고 저장된 사용량생성주기에 따라 현재누적사용량을 생성하도록 본 발명을 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사용량이 분산되도록 비고정식으로 1차영상장비접속포트(12)와 영상메모리(15)를 연결함으로써, 특정 영상메모리(15)와 저장처리부(19)에 부하가 집중(사용량 즉, 영상데이터의 기록과 독출이 집중됨)되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 특정 영상메모리와 저장처리부(19)가 다른 영상메모리보다 빨리 열화에 의한 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 입력단이 각각 영상메모리에 연결되고 출력단이 2차영상장비에 연결된 멀티플렉서(17)를 추가하고, 2차영상장비(202)가 요청하는 영상데이터가 저장되어 있는 영상메모리가 2차영상장비(202)에 연결되도록 멀티플렉서(17)를 제어함으로써, 2차영상장비(202)의 영상데이터 독출동작이 간단해진다(2차 영상장비는 참조메모리주소만 알고 있으면 영상메모리로부터 영상데이터를 읽어갈 수 있음).

또한 영상데이터의 프레임수를 검출하는 입력영상프레임검출부(14)를 추가하고 사용량생성주기를 입력영상프레임검출부(14)에서 검출한 영상데이터의 단위시간당 최대프레임수에 반비례하도록 생성함으로써, 영상데이터의 프레임수가 큰 경우 사용량생성주기가 짧아지고 이에 따라 일 사용량생성주기 동안 영상메모리(15)의 사용량이 최소화되어 사용량을 효율적으로 분산시킬 수 있게 된다.

11, 111 : 장치메모리 12, 112 : 1차영상장비접속포트
13, 113 : 동기검출기 14 : 입력영상프레임검출부
15, 115 : 영상메모리 16 : 접속스위칭부
17 : 멀티플렉서 19, 119 : 저장처리부
20, 120 : 제어부 21 : 주기생성부
22 : 메모리사용량생성부 23 : 메모리우선순위판단부
201 : 1차영상장비 202 : 2차영상장비

Claims (4)

1. 동기신호포트와 데이터포트를 가지고 1차영상장비가 하나씩 연결되는 복수의 1차영상장비접속포트와, 상기 각 1차영상장비접속포트에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 상기 각 1차영상장비접속포트로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출하는 동기검출기와, 상기 각 동기검출기에 일 대 일로 대응하도록 마련되고 출력단이 2차영상장비에 연결된 복수의 영상메모리와, 상기 영상메모리에 일 대 일로 연결되어 상기 각 동기검출기에서 검출한 동기신호에 기초하여 상기 영상메모리에 영상데이터를 저장하는 저장처리부와, 상기 영상메모리에 저장된 영상데이터가 2차영상장비로 출력되도록 상기 영상메모리를 제어하는 제어부를 갖는 프레임그래버에 있어서,
   상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이에 배치되어 상기 저장처리부와 상기 저장처리부 사이의 접속을 스위칭하는 접속스위칭부를 가지고;
   상기 저장처리부는 상기 각 영상메모리에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하고;
   상기 제어부는 상기 저장처리부로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 상기 2차영상장비에 연결된 후 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 생성하는 메모리사용량생성부와 상기 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리 사이의 접속스위칭시 상기 영상메모리 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재누적사용량이 적을수록 앞선 순위가 되도록 상기 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 판단하는 메모리우선순위판단부를 가지고, 상기 1차영상장비접속포트의 하나로부터 영상데이터가 입력될 때 상기 저장처리부를 통해 상기 1차영상장비접속포트에 연결되어 있지 않은 영상메모리 중 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터 입력이 진행중인 1차영상장비접속포트가 접속되도록 상기 접속스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버.
2. 장치메모리와, 동기신호포트와 데이터포트를 가지고 1차영상장비가 하나씩 연결되는 복수의 1차영상장비접속포트와, 상기 각 1차영상장비접속포트에 일 대 일로 대응하도록 연결되어 상기 각 1차영상장비접속포트로부터 입력되는 영상신호로부터 동기신호를 검출하는 동기검출기와, 상기 각 동기검출기에 일 대 일로 대응하도록 마련되고 출력단이 2차영상장비에 연결된 복수의 영상메모리와, 상기 영상메모리에 일 대 일로 연결되어 상기 각 동기검출기에서 검출한 동기신호에 기초하여 상기 영상메모리에 영상데이터를 저장하는 저장처리부와, 상기 영상메모리에 저장된 영상데이터가 2차영상장비로 출력되도록 상기 영상메모리를 제어하는 제어부를 갖는 프레임그래버에 있어서,
   상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이에 배치되어 상기 저장처리부와 상기 1차영상장비접속포트 사이의 접속을 스위칭하는 접속스위칭부를 포함하고;
   상기 장치메모리에는 상기 2차영상장비에 연결되기 전 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 과거누적사용량이 상기 각 영상메모리에 대하여 저장되어 있으며;
   상기 저장처리부는 상기 각 영상메모리에 저장되는 영상데이터양에 대한 정보를 상기 제어부로 전달하고;
   상기 제어부는 상기 저장처리부로부터 제공되는 저장영상데이터양 정보에 기초하여 상기 2차영상장비와의 연결이 차단된 후 상기 각 영상메모리가 얼마나 사용되었는 지를 나타내는 현재누적사용량을 사용량생성주기마다 상기 각 영상메모리에 대하여 생성하고 상기 2차영상장비와의 연결이 차단될 때의 현재누적사용량을 반영하여 상기 장치메모리에 저장된 과거누적사용량을 업데이트하는 메모리사용량생성부와 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재누적사용량에 0.7 내지 0.9 사이의 가중치를 곱하여 현재가중치사용량을 산출하고 상기 현재가중치사용량의 산출에 사용한 가중치를 A라고 할 때 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 과거누적사용량에 1-A로 주어지는 가중치를 곱하여 과거가중치사용량을 산출하며 상기 1차영상장비접속포트와 상기 영상메모리 사이의 접속스위칭시 상기 영상메모리 상호간의 접속 순서를 정하는 기준으로 사용하기 위한 메모리우선순위를 상기 메모리사용량생성부에서 생성한 현재가중치사용량과 과거가중치사용량의 합이 적을수록 앞선 순위가 되도록 상기 사용량생성주기에 맞추어 상기 각 영상메모리에 대하여 판단하는 메모리우선순위판단부를 가지고, 상기 1차영상장비접속포트의 하나로부터 영상데이터가 입력될 때 상기 저장처리부를 통해 상기 1차영상장비접속포트에 연결되어 있지 않은 영상메모리 중 메모리우선순위가 가장 앞선 영상메모리에 영상데이터 입력이 진행중인 1차영상장비접속포트가 접속되도록 상기 접속스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   입력단이 각각 상기 영상메모리에 연결되고 출력단이 상기 2차영상장비에 연결되도록 설치된 멀티플렉서를 더 포함하고;
   상기 제어부는 상기 2차영상장비로 출력할 영상데이터가 저장되어 있는 영상메모리가 상기 2차영상장비에 연결되도록 상기 멀티플렉서를 제어하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버.
4. 제1항에 있어서,
   상기 각 동기검출기에 병렬로 연결되어 상기 동기검출기에서 검출한 동기신호 중 수직동기신호를 계수하여 상기 각 1차영상장비접속포트를 통해 입력되는 영상데이터의 프레임수를 검출하는 입력영상프레임검출부를 더 포함하고;
   상기 제어부는 상기 입력영상프레임검출부에서 검출한 영상데이터의 단위시간당 최대프레임수에 반비례하도록 상기 사용량생성주기를 생성하는 주기생성부를 더 포함하고;
   상기 메모리사용량생성부는 상기 주기생성부에서 생성한 사용량생성주기마다 현재누적사용량을 생성하고;
   상기 메모리우선순위판단부는 상기 주기생성부에서 생성한 사용량생성주기에 맞추어 메모리우선순위를 판단하는 것을 특징으로 하는 프레임그래버.

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