KR101323608B1 - A matrix switching apparatus for covering uhd resolutions and the method thereof - Google Patents

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KR101323608B1
KR101323608B1 KR1020130089485A KR20130089485A KR101323608B1 KR 101323608 B1 KR101323608 B1 KR 101323608B1 KR 1020130089485 A KR1020130089485 A KR 1020130089485A KR 20130089485 A KR20130089485 A KR 20130089485A KR 101323608 B1 KR101323608 B1 KR 101323608B1
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신기환
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Abstract

PURPOSE: A matrix switch device with an ultra high definition (UHD) level and a method thereof are provided to supply input by calculating an applicable scale degree and automatically harmonizing mutual resolution. CONSTITUTION: A micro controller unit (MCU) (200) compares resolution information on input and output devices which are to implement a matrix switch. If the resolution of a source image from each input device is greater than the support resolution of an applicable target device, the MCU controls an input resolution changing unit in order to perform down scaling in advance in the input resolution changing unit. If the resolution of the source image is smaller than the support resolution of the applicable target device, the MCU controls on output resolution changing unit in order to perform up scaling in the output resolution changing unit. [Reference numerals] (300) Input resolution changing unit; (400) Output resolution changing unit; (AA) Input port; (BB) EDID information of the input port; (CC,DD,EE) Control signal; (FF) EDID information of the output port; (GG) Output port

Description

UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법{A MATRIX SWITCHING APPARATUS FOR COVERING UHD RESOLUTIONS AND THE METHOD THEREOF}UHD matrix switch device and its method {A MATRIX SWITCHING APPARATUS FOR COVERING UHD RESOLUTIONS AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UHD급 매트릭스 스위치를 수행할 때 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도를 자동으로 맞출 수 있도록 플러그앤 플레이가 가능하면서도 프레임 메모리를 효과적으로 사용할 수 있는 장치와 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a UHD matrix switch device and a method thereof, and more particularly, it is possible to plug and play to automatically match the resolution of a source image and a target device when performing a UHD matrix switch. It relates to a device that can be used and a method thereof.

UHDTV(Ultra High Definition TV)는 현재 시판되고 있는 HDTV보다 4배에서 16배 정도 높은 해상도를 가진 TV를 말하는 것이다. 일반적으로 1280(가로)×720(세로)의 해상도(화소수 약 100만개)를 HD급, 1920×1080의 해상도(화소수 약 207만개)를 풀HD라고 한다. 상기 UHDTV는 해상도에 따라 4K와 8K로 나뉘는데, 4K UHDTV 해상도는 3840×2160의 해상도(화소수 830만개)로 풀HD와 비교해 약 4배 정도 화소가 더 많고, 8K UHDTV 해상도는 7680×4320의 해상도(약 3300만 화소)로 풀HD에 비해 16배의 화질을 구현하고 있다.Ultra High Definition TV (UHDTV) refers to a TV that has 4 to 16 times higher resolution than currently available HDTV. Generally, a resolution of 1280 (horizontal) x 720 (vertical) (about 1 million pixels) is HD, and a resolution of 1920 x 1080 (about 1.07 million pixels) is called full HD. The UHDTV is divided into 4K and 8K according to the resolution. 4K UHDTV resolution is 3840 × 2160 resolution (8.3 million pixels), which is about 4 times more pixels than full HD, and 8K UHDTV resolution is 7680 × 4320 resolution. It has 16 times the picture quality compared to full HD.

최근 디지털TV 보급의 확산으로 제품 가격이 하락하고 화면은 점점 대형화되는 추세이다. 그런데 60인치 이상 대형 TV에서는 기존 풀HD 해상도로는 충분한 화질을 제공하지 못하고 있다. 이와 같은 대형 TV에서 제대로 화질을 구현하기 위해서는 4K급의 해상도가 필요한 것으로 알려져 있다. 그리하여 최근 가전사들은 UHDTV를 새로운 시장으로 보고 시장 선점에 나서고 있는 실정이다.With the spread of digital TVs, product prices are falling and screens are getting bigger. However, 60-inch and larger TVs do not provide sufficient picture quality with the existing full HD resolution. It is known that 4K resolution is required to properly implement image quality in such a large TV. As a result, home electronics companies are starting to preoccupy UHDTVs as new markets.

한편 상기와 같은 UHD급 화질을 구현하기 위해서는 디스플레이의 개발도 중요하지만 이를 지원하는 기술의 발전이 뒷받침되어야 한다. 이중 소스 영상을 입력받아 타겟 디바이스로 출력해주는 종래의 스위치 기술은 입출력 포트(HDMI, DVI, HD-SDI) 간에 영상 신호를 서로 2x2로 스위치하는 복수의 스위치 칩을 사용하여 입출력 포트의 형식만 맞추어 줄 뿐이었고, 또한 매트릭스 스위치를 필요로 하는 경우에는, 프레임 메모리에 데이터를 저장하였다가 하나의 소스 영상에 대해서 임의의 복수의 출력포트로 출력할 수 있도록 하는 방법(혹은 그 역도 가능함)을 사용하였다. 이러한 종래의 매트릭스 스위치 장치는 입력 소스 영상과 타겟 디바이스가 동일한 해상도를 가진 경우를 가정한 것이고, 만약 입출력 해상도가 상이한 경우 스케일러를 사용하여 입출력 영상의 해상도를 서로 일치시켜주는 방법을 사용하였다.On the other hand, in order to realize the UHD quality as described above, the development of the display is important, but the development of the technology supporting the same must be supported. The conventional switch technology that receives dual source video and outputs it to a target device uses a plurality of switch chips that switch video signals 2x2 to each other between input / output ports (HDMI, DVI, HD-SDI) to match only the format of the input / output port. In addition, when a matrix switch is required, a method of storing data in the frame memory and outputting the output to a plurality of output ports for one source image (or vice versa) is used. The conventional matrix switch device assumes that the input source image and the target device have the same resolution. If the input / output resolution is different, the matrix switch device uses a method of matching the resolution of the input / output image by using a scaler.

상기와 같은 종래기술에 의한 해상도 일치 방법은 사용자가 미리 타겟 디바이스의 해상도 정보를 알고 이를 사용자 인터페이스를 통해서 설정해 주는 방법을 사용하거나, 또는 사용자가 시행착오를 거쳐서 상호 입출력 디바이스를 동일한 해상도를 가지도록 교체하는 방법을 사용할 뿐, 입출력 해상도를 자동으로 맞출 수 있는 플러그-앤-플레이가 가능한 방법이 없어, 사용자가 일일이 사용자 인터페이스를 통해서 설정해 주어야 하는 번거로움이 있었다.The resolution matching method according to the related art is a method in which the user knows the resolution information of the target device in advance and sets it through a user interface, or the user replaces the input / output device with the same resolution through trial and error. There is no plug-and-play method that automatically adjusts the input and output resolutions, and the user has to set the user interface manually.

또한, 입출력 해상도가 상이한 경우 스케일링을 위해서 프레임 메모리를 큰 해상도에 맞추어 설정해 두어야 하므로 메모리의 효율적인 사용이 이루어지지 않았던 문제가 있었다. 특히, 풀HD 보다 4배~16배나 화소가 많은 UHD급의 영상의 경우에는 그만큼 데이터의 용량도 크기 때문에 상기와 같은 프레임 메모리의 효율적 사용에 있어서 더욱 큰 문제가 있다.In addition, when the input and output resolutions are different, the frame memory has to be set to a large resolution for scaling, and thus there is a problem that the memory is not used efficiently. In particular, in the case of UHD-class video having 4 times to 16 times more pixels than full HD, the data capacity is so large that there is a greater problem in the efficient use of such a frame memory.

다음은 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행 기술에 대하여 설명하고 본 발명과의 차이점에 대해 간단하게 기술하고자 한다.The following describes the prior art existing in the technical field of the present invention and briefly describes the differences from the present invention.

1. 한국공개특허 제2001-0104248호(2001.11.24)는 복수 유형의 입력 데이터를 받아 여러 유형의 디바이스에 적합한 처리를 하여 출력하는 데이터 처리장치에 관한 것으로서, 복수 유형의 입출력 인터페이스와, 선택된 데이터를 공통적으로 처리한 후 다양한 유형의 출력 디바이스에 따라 가변적으로 처리하는 데이터 처리 장치를 주요구성으로 개시하고 있다.1. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2001-0104248 (Nov. 24, 2001) relates to a data processing apparatus that receives a plurality of types of input data and processes and outputs the data according to various types of devices. The data processing apparatus for processing a variable in accordance with various types of output devices after the common processing is disclosed as a main configuration.

2. 한국등록실용신안 제20-0380663호(2005.03.25)는 영상 분배기에 관한 것으로서, HDCP(High Definition Content Protocol) 표준이 적용되지 않는 영상 신호 뿐만 아니라 HDCP 표준이 적용되는 영상신호도 분배할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 영상 분배기이다.2. Korean Utility Model Registration No. 20-0380663 (25.2005.03.25) relates to a video distributor, which can distribute not only video signals that are not covered by the High Definition Content Protocol (HDCP) standard but also video signals to which the HDCP standard is applied. It is an image distributor characterized in that.

3. 한국등록특허 제10-1195179호(2012.10.22)는 HDMI 영상을 화면 끊김이 거의 없는 실시간 화면 전환을 제공하는 HDMI 영상 신호 스위치 장치로서, 특히 HDMI 입력 단자의 DDC 채널을 통해 상기 외부 HDMI 송신 장치로 EDID 데이터를 공급하는 EDID 제공부와, 매트릭스 스위치부로부터 HD 영상 신호의 출력이 없는 경우 상기 외부 HDMI 수신 장치에 더미 영상 신호를 공급하기 위한 더미 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.3. Korean Patent No. 10-1195179 (October 22, 2012) is an HDMI video signal switch device that provides a real-time screen switching of the HDMI video with almost no screen interruption, and in particular, transmits the external HDMI through the DDC channel of the HDMI input terminal. EDID providing unit for supplying the EDID data to the device, and a dummy signal generation unit for supplying a dummy video signal to the external HDMI receiver when there is no output of the HD video signal from the matrix switch unit.

상기 선행기술에서는 본 발명과는 달리 입력되는 데이터의 수준을 HD급의 영상으로 한정하고 있거나, 프레임메모리의 절약과 플러그-앤-플레이 기능에 대해서는 시사하고 있지 않다. 그러므로 본 발명은 방대한 데이터 량의 UHD급의 영상 신호가 하드웨어와 소프트웨어의 적절한 결합에 의해 실시간으로 스위칭(매트릭스)될 수 있고, 다양한 해상도의 영상 신호(SD급, HD급, 3D, UHD급 등)를 다양한 유형의 디스플레이 기기에 유연하게 공급 및 제어할 수 있는 기술을 제시하고자 한다.In the prior art, unlike the present invention, the level of input data is limited to HD-level video, or the saving of frame memory and the plug-and-play function are not suggested. Therefore, the present invention can be switched (matrix) in real time by the appropriate combination of hardware and software, UHD-class video signal of a large amount of data, and video signals of various resolutions (SD, HD, 3D, UHD, etc.) To provide a technology that can flexibly supply and control the various types of display devices.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, 입출력 포트에 연결된 소스 및 타겟 디바이스의 해상도 및 디바이스 정보를 포함하는 EDID 정보를 읽어, 타겟 디바이스와 소스 영상의 해상도 정보를 비교한 후 해당 스케일 정도를 산출하여 상호 해상도를 자동으로 일치시켜 출력할 수 있는 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, read EDID information including the resolution and device information of the source and target device connected to the input and output port, compare the resolution information of the target device and the source image, and then scale It is an object of the present invention to provide a UHD matrix switch device and a method capable of automatically matching and outputting a mutual resolution by calculating a degree.

또한, 본 발명은 출력 포트에 연결된 타겟 디바이스의 해상도가 소스 영상의 해상도보다 큰 경우 업 스케일링을 해야 하는데, 이 경우 먼저 소스 영상을 프레임 메모리에 저장하였다가 출력해야 할 포트를 결정한 후 출력하면서 업 스케일링을 하는 방법을 사용함으로써, 메모리의 용량을 절약할 수 있도록 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention needs to perform upscaling when the resolution of the target device connected to the output port is greater than the resolution of the source image. In this case, the source image is first stored in the frame memory and then upscaled while the output is determined. It is an object of the present invention to provide a UHD matrix switch device and a method for saving memory capacity by using the method.

또한, 본 발명은 반대로 타겟 디바이스의 해상도가 더 작은 경우, 소스 영상을 미리 다운 스케일링하여 프레임 메모리에 저장하였다가 바로 출력함으로써, 메모리의 용량을 효율적으로 사용할 수 있는 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention, if the resolution of the target device is smaller, UHD matrix switch device and method that can efficiently use the capacity of the memory by down-scaling the source image in advance in the frame memory and output directly The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 입출력되는 포트에 연결된 디바이스의 해상도 정보가 서로 혼합되어 있는 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 최대한 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 최소화하는 구조를 선택할 수 있는 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, when the resolution information of a device connected to an input / output port is mixed with each other, the present invention selects a structure that minimizes the size of image data to be stored in the frame memory without sacrificing the quality of the image output to the target device as much as possible. An object of the present invention is to provide a UHD matrix switch device and a method thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치는, 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 변경하는 입력 해상도 변경부; 타겟 디바이스의 지원 해상도에 맞게 해상도를 변경하는 출력 해상도 변경부; 적어도 하나 이상의 입력 영상을 적어도 하나 이상의 출력 디바이스로 스위치하는 매트릭스 스위치; 및 복수의 입력 및 출력 디바이스로부터 송신된 EDID 신호를 수신 받고, 매트릭스 스위치를 수행할 입력 및 출력 디바이스에 대한 해상도 정보를 비교하여 서로 일치시키도록 자동으로 제어하는 MCU;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 MCU는 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 클 경우에는 상기 입력 해상도 변경부에서 미리 다운 스케일링하도록 제어하고, 상기 소스 영상의 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 작을 경우에는 상기 출력 해상도 변경부에서 업 스케일링하도록 제어함으로써, 상기 매트릭스 스위치에 포함된 프레임 메모리를 효율적으로 사용하고, 또한 입출력 장치의 해상도를 자동으로 일치시킴으로써, 플러그-앤-플레이와 N-스크린 서비스를 동시에 제공하는 것이 가능하며, 상기 입력 해상도 변경부는, 상기 MCU의 제어에 따라 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 다운 스케일링 하거나 스케일링을 수행하지 않고 바로 매트릭스 스위치로 입력시키고, 상기 출력 해상도 변경부는, 상기 MCU의 제어에 따라 매트릭스 스위치된 영상 데이터를 업 스케일링하거나, 다운 스케일링하거나, 또는 스케일링을 수행하지 않고 출력 포트로 바로 출력하는 것 중 어느 하나를 수행하며, 상기 매트릭스 스위치는, 프레임 메모리 및 매트릭스 스위치 컨트롤러;를 포함하고, 또한 MCU로부터의 영상 입출력 포트 정보에 따라 매트릭스 스위치 컨트롤러가 입력되는 영상을 프레임 메모리의 특정 부분에 저장하고, 또한 특정 부분에 저장된 입력 영상을 읽어내어 출력 포트를 통해서 출력함으로써, 매트릭스 스위치의 기능을 수행하며, 특정 프레임 메모리에 복수의 서로 다른 해상도를 가진 입력 영상을 쓰고 읽음으로써 PIP 기능을 제공하고, 상기 MCU는 지원하는 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 질을 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 한다.
UHD matrix switch according to an embodiment of the present invention, the input resolution changing unit for changing the resolution of the source image from the input device; An output resolution changer for changing the resolution to match the supported resolution of the target device; A matrix switch for switching at least one input image to at least one output device; And an MCU which receives EDID signals transmitted from a plurality of input and output devices, and automatically controls to compare and match resolution information of input and output devices for performing a matrix switch. In addition, when the resolution of the source image from the input device is larger than the resolution of the target device, the MCU controls the input resolution changing unit to downscale in advance, and the resolution of the source image is smaller than the resolution of the target device. In this case, the output resolution changing unit controls upscaling, thereby efficiently using the frame memory included in the matrix switch and automatically matching the resolution of the input / output device, thereby providing plug-and-play and N-screen services. It is possible to provide at the same time, the input resolution changing unit, under the control of the MCU inputs directly to the matrix switch without down-scaling or scaling the resolution of the source image from the input device, the output resolution changing unit, remind Under the control of the MCU, any one of outputting the matrix switched image data directly to an output port without performing upscaling, downscaling, or scaling is performed, wherein the matrix switch includes a frame memory and a matrix switch controller. The matrix switch controller stores the image inputted by the matrix switch controller according to the image input / output port information from the MCU in a specific part of the frame memory, and also reads the input image stored in the specific part and outputs it through the output port. It performs a function of a switch, and provides a PIP function by writing and reading input images having a plurality of different resolutions in a specific frame memory, and when the MCU supports a plurality of target devices having different resolutions, The quality of the video output Characterized in that stored in the frame memory in a non-hand-ray to determine the size of the video data.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 방법은, 입력 디바이스로부터 소스 영상과 상기 입력 디바이스의 EDID 정보 혹은 상기 소스 영상의 해상도 정보를 입력받는 단계; 타겟 디바이스로부터 타겟 디바이스의 해상도 정보를 포함한 EDID 정보를 수신하는 단계; 매트릭스 스위치를 수행할 복수의 입력 및 출력 디바이스로부터 송신된 해상도 정보를 비교하여 서로 일치시키도록 입력 해상도 변경부, 출력 해상도 변경부 및 매트릭스 스위치를 자동으로 제어하는 단계; 및 적어도 하나 이상의 입력 영상을 적어도 하나 이상의 출력 디바이스로 스위치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제어하는 단계는, 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 클 경우에는 상기 입력 해상도 변경부에서 미리 다운 스케일링하도록 제어하고, 상기 소스 영상의 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 작을 경우에는 상기 출력 해상도 변경부에서 업 스케일링하도록 제어함으로써, 상기 매트릭스 스위치에 포함된 프레임 메모리를 효율적으로 사용하고, 상기 제어하는 단계는, 입출력 장치의 해상도를 자동으로 일치시킴으로써, 플러그-앤-플레이와 N-스크린 서비스를 동시에 제공하는 것이 가능하며, 상기 입력 해상도 변경부는, 상기 제어하는 단계의 제어에 따라 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 다운 스케일링 하거나 스케일링을 수행하지 않고 바로 매트릭스 스위치로 입력시키고, 상기 출력 해상도 변경부는, 상기 제어하는 단계의 제어에 따라 매트릭스 스위치된 영상 데이터를 업 스케일링하거나, 다운 스케일링하거나, 또는 스케일링을 수행하지 않고 출력 포트로 바로 출력하는 것 중 어느 하나를 수행하며, 상기 매트릭스 스위치는, 프레임 메모리 및 매트릭스 스위치 컨트롤러;를 포함하고, MCU로부터의 영상 입출력 포트 정보에 따라 매트릭스 스위치 컨트롤러가 입력되는 영상을 프레임 메모리의 특정 부분에 저장하고, 또한 특정 부분에 저장된 입력 영상을 읽어내어 출력 포트를 통해서 출력함으로써, 매트릭스 스위치의 기능을 수행하며, 또한 특정 프레임 메모리에 복수의 서로 다른 해상도를 가진 입력 영상을 쓰고 읽음으로써 PIP 기능을 제공하고, 상기 제어하는 단계는, 지원하는 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 질을 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the UHD matrix switch method according to another embodiment of the present invention, the step of receiving a source image and the EDID information or the resolution information of the source image from the input device; Receiving EDID information including resolution information of the target device from the target device; Automatically controlling an input resolution changing unit, an output resolution changing unit, and a matrix switch to compare and match resolution information transmitted from a plurality of input and output devices to perform a matrix switch; And switching at least one input image to at least one output device. In addition, the controlling may include controlling the input resolution changing unit to downscale in advance when the resolution of the source image from the input device is larger than the resolution of the target device, and the resolution of the source image is supported by the target device. When the resolution is smaller than the resolution, the output resolution changing unit controls upscaling so as to efficiently use the frame memory included in the matrix switch, and the controlling may be performed by automatically matching the resolution of the input / output device. It is possible to simultaneously provide a play and an N-screen service, wherein the input resolution changing unit directly switches the matrix without downscaling or scaling the resolution of the source image from the input device according to the control of the controlling step. By mouth The output resolution changing unit performs any one of outputting directly to an output port without performing the upscaling, downscaling, or scaling of the matrix switched image data according to the control of the controlling step. The matrix switch includes a frame memory and a matrix switch controller, wherein the matrix switch stores an image to which the matrix switch controller is input in a specific portion of the frame memory according to the image input / output port information from the MCU, and further stores an input image stored in the specific portion. By reading and outputting through an output port, performing a function of a matrix switch, and providing a PIP function by writing and reading an input image having a plurality of different resolutions into a specific frame memory, and the controlling step includes: Get different revenge If the device is present, it characterized in that for determining the size of the image data stored in the frame memory in a line that does not damage the quality of the image to be output to the target device.

본 발명은 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법에 대한 것으로, 입출력 포트에 각각 연결된 소스 및 타겟 디바이스의 해상도 및 디바이스 정보가 포함된 EDID 정보를 읽어, 타겟 디바이스와 소스 영상의 해상도 정보를 비교한 후 해당 스케일 정도를 산출하여 상호 해상도를 자동으로 일치시켜 출력함으로써 플러그-앤-플레이가 가능하도록 하고, 또한 출력 포트에 연결된 타겟 디바이스의 해상도가 소스 영상의 해상도보다 큰 경우 업 스케일링을 해야 하는데, 이 경우 먼저 소스 영상을 프레임 메모리에 저장하였다가 출력해야 할 포트를 결정한 후 출력하면서 업 스케일링을 하고, 반대로 타겟 디바이스의 해상도가 더 작은 경우, 소스 영상을 미리 다운 스케일링하여 프레임 메모리에 저장하였다가 바로 출력하는 방법을 사용함으로써 메모리의 용량을 효율적으로 사용할 수 있으며, 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 최대한 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 최소화하는 구조를 선택할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a UHD matrix switch device and a method thereof, which reads EDID information including resolution and device information of a source and a target device connected to an input / output port, respectively, and compares the resolution information of the target device and the source image. It calculates the scale and automatically matches and outputs the mutual resolution so as to enable plug-and-play. Also, if the resolution of the target device connected to the output port is larger than the resolution of the source image, upscaling should be performed. After the source image is stored in the frame memory and the port to be output is determined, the image is upscaled while outputting. In contrast, when the resolution of the target device is smaller, the source image is downscaled in advance and stored in the frame memory and outputted immediately. The capacity of the memory by using When there are a plurality of target devices having different resolutions, the structure can be selected to minimize the size of the image data to be stored in the frame memory without compromising the quality of the image output to the target device as much as possible. There is.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 구조를 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 데이터 흐름을 설명하기 위한 예시도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치에서 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우의 데이터 흐름을 설명하기 위한 예시도.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 스위치 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도.
1 is an exemplary view for explaining the structure of a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram for explaining the data flow of the UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for describing a data flow when a plurality of target devices having different resolutions exist in a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart for explaining a switch method of a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치 및 그 방법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an exemplary embodiment of a UHD matrix switch device and a method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining the structure of a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 UHD급 매트릭스 스위치를 수행할 때 프레임 메모리를 효과적으로 사용할 수 있는 장치로서, 입력포트와 출력포트의 HDMI 신호에서 EDID 신호를 추출하고, 이를 기반으로 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도를 비교하여, 타겟 디바이스보다 소스 영상의 해상도가 클 경우 해당 해상도 차이만큼을 미리 다운 스케일링하여 매트릭스 스위치(Matrix Switch)(100)로 입력하고, 반대로 소스 영상이 더 작은 경우에는 상기 매트릭스 스위치(100)에서 출력할 때 업 스케일링 하여 출력함으로써, 상황에 따라 프레임 메모리(110)를 효과적으로 사용할 수 있고, 입출력 해상도를 자동으로 맞출 수 있는 플러그-앤-플레이(Plug & Play)가 가능한 장치이다.As shown in FIG. 1, the UHD matrix switch device is an apparatus capable of effectively using a frame memory when performing a UHD matrix switch, and extracts an EDID signal from an HDMI signal of an input port and an output port, and By comparing the resolution of the source image and the target device based on the resolution, if the resolution of the source image is larger than the target device, down-scaling by the corresponding resolution difference is input in advance to the matrix switch 100, and conversely, the source image is more. In the small case, when the output from the matrix switch 100 is upscaled and output, the frame memory 110 can be effectively used according to a situation, and the plug-and-play can automatically adjust the input / output resolution. Is a possible device.

이와 같이 플러그-앤-플레이가 가능한 것은, 좀 더 확장해서 적용하면 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도를 자동으로 맞추는 N-스크린 서비스에 직접적으로 적용하는 것이 가능하다. 비록, 코딩된 비디오 스트림을 바탕으로 입출력 해상도를 자동으로 맞추는 것은 아니지만, 소스 영상의 해상도와 타겟 디바이스의 해상도를 자동으로 맞춘다는 점에서, N-스크린 서비스가 지원되는 것으로 볼 수 있다.This plug-and-play capability can be applied directly to N-screen services that automatically adapt the resolution of the source image and target device, with more extensions. Although the input / output resolution is not automatically adjusted based on the coded video stream, the N-screen service can be considered to be supported in that the resolution of the source image and the target device are automatically adjusted.

참고로 플러그-앤-플레이(Plug & Play)란 본래 컴퓨터에 주변기기를 설치할 때 별도의 물리적인 설정을 하지 않아도 코드만 꽂으면 그대로 사용할 수 있도록 하는 기능을 말하는 것으로서, 꽂아서(Plug) 바로 사용(Play) 한다는 뜻을 가지고 있다. 본 발명에서의 플러그-앤-플레이는 입력된 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도가 다르더라도 자동으로 타겟 디바이스에 맞추어 소스 영상의 해상도를 조절해줄 수 있는 기능을 말하는 것이다. 본 발명에서는 사용자가 별도로 해상도 조절에 대한 설정을 하지 않더라도 최대한 영상의 퀄리티를 훼손하지 않고 자동으로 타겟 디바이스에 맞춰 해상도가 조절된다. For reference, Plug & Play refers to a function that allows users to use the plug and play without installing any physical settings when installing peripherals in the original computer. It means. Plug-and-play in the present invention refers to a function that can automatically adjust the resolution of the source image according to the target device even if the input source image and the target device resolution is different. In the present invention, even if the user does not set the resolution adjustment separately, the resolution is automatically adjusted to the target device without compromising the quality of the image as much as possible.

상기 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 구조는 크게 적어도 하나 이상의 입력소스 영상을 적어도 하나 이상의 출력 포트로 스위치하는 매트릭스 스위치(100)와 입력 소스 영상과 출력 디바이스의 해상도가 불일치할 경우 해상도를 변경해주는 입출력 해상도 변경부(300, 400) 및 입출력 포트로부터 수집한 EDID 신호를 기반으로 영상 데이터의 처리 흐름을 제어하는 MCU(Micro Controller Unit)(200)를 포함하여 구성되어 있다. The structure of the UHD matrix switch device is largely the input / output resolution change that changes the resolution of the matrix switch 100 for switching at least one input source image to at least one output port and the resolution of the input source image and the output device. It comprises a microcontroller unit (MCU) 200 for controlling the processing flow of the image data based on the EDID signal collected from the unit (300, 400) and input and output ports.

상기 매트릭스 스위치(100)는 영상 데이터를 저장하는 프레임 메모리(110)와 하나의 소스 영상을 복수의 디스플레이 장치로 스위치 시켜줄 수 있는 매트릭스 스위치 컨트롤러(Matrix Switch Controller)(120)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 입력 해상도 변경부(300)는 상기 MCU의 제어 신호에 따라 소스 영상을 다운 스케일링하거나 스케일링을 수행하지 않고 상기 매트릭스 스위치로 바로 출력할 수 있으며, 상기 출력 해상도 변경부(400)는 상기 매트릭스 스위치로부터 출력된 영상을 상기 MCU의 제어 신호에 따라 다운 스케일링, 업 스케일링 또는 스케일링을 수행하지 않고 바로 출력 포트로 출력할 수 있다. 즉, 상기 입력 해상도 변경부(300)는 다운 스케일러를 포함하고 있고, 상기 출력 해상도 변경부(400)는 다운 스케일러와 업 스케일러를 모두 포함하고 있다.The matrix switch 100 may be configured to include a frame memory 110 for storing image data and a matrix switch controller 120 for switching one source image to a plurality of display devices. The input resolution changing unit 300 may directly output the source image to the matrix switch without downscaling or scaling the source image according to the control signal of the MCU, and the output resolution changing unit 400 may output the matrix switch. The image output from the controller may be directly output to the output port without performing down scaling, up scaling, or scaling according to the control signal of the MCU. That is, the input resolution changing unit 300 includes a down scaler, and the output resolution changing unit 400 includes both a down scaler and an up scaler.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 우선 MCU(200)가 입력포트와 출력포트에서 EDID 정보를 가져와 소스 영상 해상도와 출력 디바이스의 해상도를 비교한다. 상기 비교 결과는 소스 영상이 출력 디바이스보다 해상도가 낮은 경우, 소스 영상이 출력 디바이스보다 해상도가 높은 경우, 소스 영상과 출력 영상의 해상도가 같을 경우 및 하나의 소스 영상을 복수의 출력 영상에 출력해야 하는 경우로 나눠지고, 이에 따라 상기 MCU(200)는 상기 매트릭스 스위치(100)와 입력 해상도 변경부(300) 및 출력 해상도 변경부(400)를 제어하여 상기 각각의 경우마다 다른 패스(PATH)를 수행하도록 함으로써 프레임 메모리를 보다 효율적으로 운용할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 아래 도 2와 도 3을 통해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.As shown in FIG. 1, in the UHD matrix switch device of the present invention, the MCU 200 first obtains EDID information from an input port and an output port, and compares the resolution of the source image with the resolution of the output device. The comparison result indicates that the source image has a lower resolution than the output device, the source image has a higher resolution than the output device, the source image and the output image have the same resolution, and one source image must be output to the plurality of output images. In this case, the MCU 200 controls the matrix switch 100, the input resolution changing unit 300, and the output resolution changing unit 400 to perform different paths in each case. By doing so, the frame memory can be operated more efficiently. Detailed description thereof will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 below.

한편, 상기 EDID(Extended Display Identification Data)는 VESA(Video Electronics Standards Association)에서 표준안을 정의한 일종의 자료 구조로서, 컴퓨터에 연결되어 있는 디스플레이에 대한 여러 가지 정보가 들어있다. 상기 EDID에는 디스플레이의 제조사 이름, 제품 유형, EDID 버전, 형광체나 필터 종류, 타이밍, 화면 크기, 휘도, 화소 등에 대한 정보가 들어있다. 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치에서 상기 EDID 신호를 이용하는 방법은, 우선 상기 MCU(200)에서 입출력 포트를 통해 양쪽의 모든 EDID 신호를 수집하고 입력포트와 출력포트 간 매칭(Matching)을 실시한다. 상기와 같이 입출력 포트가 매칭되면 상기 수집한 모든 포트의 EDID 신호에 포함되어 있는 정보를 기반으로 상기 매칭된 포트의 해상도 정보를 추출하여 입출력 해상도 비교를 수행한다. 이렇게 비교된 입출력 포트의 해상도 차이에 따라 상기 MCU(200)는 소스 영상 데이터를 어떤 패스로 처리할 것인지 정하게 된다. 예를 들어, 입력 장치의 EDID 신호에서 해상도 정보가 4K로 판독되고, 타겟 디바이스의 EDID 신호에서 해상도 정보가 8K로 판독되었다면, 소스 영상은 2배의 업스케일이 필요하다는 것을 의미하고, 또한 소스 영상의 해상도 비율이 4:3이고 타겟 디바이스의 해상도 비율이 16:9인 것처럼 소스 영상과 타겟 디바이스의 수평/수직 해상도 비율이 서로 다르다면 소스 영상의 수평 해상도와 수직 해상도를 타겟 디바이스의 해상도 비율에 맞춰 비례적으로 스케일할 수도 있다.The Extended Display Identification Data (EDID) is a kind of data structure defined by the VESA (Video® Electronics Standards Association), and contains various information about a display connected to a computer. The EDID contains information about the manufacturer's name, product type, EDID version, type of phosphor or filter, timing, screen size, luminance, pixels, and the like of the display. In the method of using the EDID signal in the UHD matrix switch device of the present invention, first, the MCU 200 collects both EDID signals through input / output ports and performs matching between input and output ports. When the input / output ports are matched as described above, the resolution information of the matched ports is extracted based on the information included in the collected EDID signals of all the ports to perform input / output resolution comparison. The MCU 200 determines which path to process the source image data based on the difference in resolution of the input / output ports. For example, if the resolution information is read at 4K in the EDID signal of the input device and the resolution information is read at 8K in the EDID signal of the target device, this means that the source image needs twice the upscale, and also the source image. If the resolution ratio is 4: 3 and the target device has a 16: 9 resolution ratio, the horizontal and vertical resolution ratios of the source image and the target device are different. It can also scale proportionally.

매트릭스 스위치에서 사용하는 프레임 메모리는 단순 스위칭에서 매트릭스 스위칭 기능을 포함하는 것이므로, 입력 소스 영상을 프레임 메모리에 일정 해상도로 저장하고, 원하는 출력 포트의 수만큼 액세스하여 출력할 수 있어야 한다. 즉, 하나의 입력 영상을 복수의 출력 디바이스에 동시에 출력하거나, 복수의 입력 영상을 임의의 출력 디바이스에 PIP(Picture in Picture)로 출력하는 것도 가능하다. 이것은 프레임 메모리의 제어를 통해서 비교적 쉽게 제어할 수 있다. PIP는 예컨대, 복수의 UHD급 영상이 입력된다면, 이 중에서 특정 입력 영상을 HD급으로 스케일 다운하고, UHD급 영상(백그라운드 영상)에 스케일 다운한 HD급 영상을 오버레이하여 출력하면, PIP가 실현되는 것이다. 물론 이에 따른 프레임 메모리의 쓰기와 읽기에 대한 제어가 필요하며, 이것은 MCU에서 프로그램 가능하다.Since the frame memory used in the matrix switch includes the matrix switching function in the simple switching, the input source image must be stored in the frame memory at a predetermined resolution, and the number of output ports can be accessed and output. That is, it is also possible to simultaneously output one input image to a plurality of output devices, or output a plurality of input images to an arbitrary output device in a picture in picture (PIP). This can be controlled relatively easily through the control of the frame memory. For example, if a plurality of UHD-level images are input, the PIP scales down a specific input image to HD level, and outputs by overlaying the scaled-down HD-level image on the UHD-level image (background image). will be. Of course, this requires control over the writing and reading of the frame memory, which can be programmed in the MCU.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 데이터 흐름을 설명하기 위한 예시도이다.2 is an exemplary view for explaining a data flow of the UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.

참고로 본 발명의 설명에서 해상도를 표현한 K는 대략 1000픽셀의 해상도를 가지는 일련의 디지털 이미지에 대한 용어로서, 컴퓨터 구조상의 2의 10제곱인 1024가 대략 1000픽셀에 가까우므로 1K는 1024를 지칭한다. 엄밀히 말해 1K 해상도는 1024×1024이지만 일반적 화면비율인 4:3으로 계산하여 1024×768로 계산한다. 이 같은 방식으로 2K = 2048×1536, 4K = 4096×3072, 8K = 8192×6144로 계산한다. 그러나 상기 계산한 해상도는 필름 종류 및 와이드 화면 비율에 따라 약간 달라질 수도 있다. For reference, in the description of the present invention, K is a term for a series of digital images having a resolution of approximately 1000 pixels, and 1K refers to 1024 since 1024, which is a power of 2 in computer structure, is approximately 1000 pixels. . Strictly speaking, 1K resolution is 1024 × 1024, but it is calculated as 1024 × 768 by calculating the general aspect ratio of 4: 3. In this way, 2K = 2048 × 1536, 4K = 4096 × 3072, 8K = 8192 × 6144. However, the calculated resolution may vary slightly depending on the film type and wide aspect ratio.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 우선 MCU(200)를 통해 입출력 포트에서 수집한 EDID 신호에 포함되어 있는 해상도 정보를 비교한다. 상기 입출력 포트의 해상도 비교 결과는 소스 영상이 타겟 디바이스보다 해상도가 클 경우, 타겟 디바이스가 소스 영상보다 해상도가 클 경우 및 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도가 같을 경우로 나눠지고, 상기 각각의 경우에 따라 상기 MCU(200)는 상기 프레임 메모리(110)를 최대한 효율적으로 사용할 수 있도록 상기 입력 해상도 변경부(300), 매트릭스 스위치(100) 및 출력 해상도 변경부(400)로 제어 신호를 보내게 된다. As shown in FIG. 2, the UHD matrix switch device of the present invention first compares resolution information included in an EDID signal collected at an input / output port through the MCU 200. The resolution comparison result of the input / output port is divided into a case in which the source image has a larger resolution than the target device, a case in which the target device has a higher resolution than the source image, and a case where the resolution of the source image and the target device is the same. The MCU 200 transmits a control signal to the input resolution changing unit 300, the matrix switch 100, and the output resolution changing unit 400 to use the frame memory 110 as efficiently as possible.

도 2에 도시되어 있는 ①의 경우와 같이 소스 영상이 타겟 디바이스보다 해상도가 클 경우에는 우선 입력 해상도 변경부(300)에서 다운 스케일링을 수행한 후 매트릭스 스위치로 해상도가 변경된 영상 데이터를 출력하고, 상기 영상 데이터는 매트릭스 스위치(100)의 프레임 메모리(110)에 저장하였다가 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 타겟 출력 포트로 출력하게 된다. 이때 상기와 같이 프레임 메모리(110)에 저장하기 전에 다운 스케일링을 실시하는 이유는 타겟 디바이스의 해상도가 소스 영상의 해상도 보다 낮기 때문에 어차피 다운 스케일링을 하여야 하는데 만약 소스 영상을 그대로 프레임 메모리(110)에 저장하고 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 출력할 때에 다운 스케일링을 수행하는 방법을 사용한다면 본 발명의 방법에 비해 영상 데이터를 저장하는데 사용되는 프레임 메모리(200)의 용량이 낭비되는 문제가 있기 때문이다. 즉, 본 발명은 최대한 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 보존하는 선에서 최소한의 프레임 메모리(110) 용량을 사용하는 장치인 것이다. When the source image has a larger resolution than the target device as in the case of ① shown in FIG. 2, first, the input resolution changing unit 300 performs downscaling, and then outputs image data whose resolution is changed by using a matrix switch. The image data is stored in the frame memory 110 of the matrix switch 100 and then output to the target output port through the matrix switch controller 120. In this case, the reason for downscaling before storing in the frame memory 110 is to perform downscaling anyway because the resolution of the target device is lower than the resolution of the source image, but if the source image is stored in the frame memory 110 as it is, When using the method of performing the downscaling when outputting through the matrix switch controller 120, the capacity of the frame memory 200 used to store image data is wasted compared to the method of the present invention. That is, the present invention is a device that uses the minimum frame memory 110 capacity in order to preserve the quality of the image output to the target device as much as possible.

더욱 상세하게는, 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 입력 해상도 변경부(300)는 소스 영상이 입력되면 먼저 MCU(200)의 제어 신호에 따라 두 가지 패스(다운 스케일링, 스케일링 수행 안함)로 소스 영상을 처리하게 되는데, 소스 영상의 해상도가 4K이고 타겟 디바이스의 해상도가 2K일 때와 같이 소스 영상이 타겟 디바이스의 해상도보다 클 경우는 다운 스케일러(10)로 상기 소스 영상을 보내게 된다. 상기 다운 스케일러(10)를 통해 4K에서 2K로 다운 스케일링된 소스 영상은 프레임 메모리(110)로 보내진 후 저장되고, 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)는 상기 프레임 메모리(110)에 저장된 2K 영상 데이터를 타겟 출력 포트로 출력하게 된다. 이때 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)에서 출력되는 영상 데이터는 출력 해상도 변경부(400)에서 세 가지의 패스(업 스케일링, 다운 스케일링, 스케일링 수행 안함)로 처리할 수 있는데, 상기 ①의 경우와 같이 소스 영상이 타겟 디바이스의 해상도 보다 클 경우에는 업 스케일링을 수행할 필요가 없기 때문에 상기 MCU(200)의 제어 신호에 따라 영상 데이터는 스케일링을 수행하지 않고 그대로 출력 루트로 보내지게 된다.More specifically, the input resolution changing unit 300 of the UHD matrix switch device of the present invention, when the source image is input, first source in two passes (down scaling, no scaling) according to the control signal of the MCU 200 If the source image is larger than the resolution of the target device, such as when the source image has a resolution of 4K and the target device has a resolution of 2K, the source image is sent to the downscaler 10. The source image downscaled from 4K to 2K through the down scaler 10 is stored after being sent to the frame memory 110, and the matrix switch controller 120 outputs the 2K image data stored in the frame memory 110 as a target output. Will output to the port. In this case, the image data output from the matrix switch controller 120 may be processed by the output resolution changing unit 400 in three passes (upscaling, downscaling, and no scaling), as in the case of ①. If the target device is larger than the resolution of the target device, the upscaling does not need to be performed. Accordingly, the image data is sent to the output route as it is without scaling according to the control signal of the MCU 200.

또한, 도 2에 도시되어 있는 ②의 경우와 같이 타겟 디바이스가 소스 영상보다 해상도가 클 경우에는 상기 타겟 디바이스가 소스 영상보다 해상도가 작을 경우와 같이 먼저 소스 영상 데이터의 스케일링을 수행한 후 프레임 메모리(110)에 저장하는 것과는 다르게 우선 소스 영상 데이터를 그대로 프레임 메모리(110)에 저장하였다가 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 타겟 출력 포트로 출력할 때 업 스케일링을 수행하게 된다. 도 2의 ①의 경우와는 다르게 미리 스케일링을 수행하지 않고 영상 데이터 출력 시에 업 스케일링을 수행하는 이유는 상기 설명한 바와 같이 영상 데이터가 저장하는데 소비되는 프레임 메모리(110)의 용량을 최소한으로 하여 프레임 메모리(110)를 효율적으로 사용하기 위해서이다. 예를 들어 소스 영상의 해상도가 2K이고 타겟 디바이스의 해상도가 4K일 때, 프레임 메모리(110)에 영상 데이터를 저장하기 전에 업 스케일링을 수행한다면 프레임 메모리에 저장되는 영상 데이터는 4K의 크기이기 때문에 본 실시예와 같이 2K 크기인 소스 영상을 그대로 저장하는 것에 비해 효율이 떨어지게 되는 것이다.In addition, when the target device has a larger resolution than the source image, as in the case of ② shown in FIG. Unlike the storage in the 110, the up-scaling is performed when the source image data is stored in the frame memory 110 as it is and then output to the target output port through the matrix switch controller 120. Unlike in the case of ① of FIG. 2, the reason for performing upscaling at the time of outputting the image data without performing the scaling in advance is that the frame memory 110 consumed for storing the image data is minimized as described above. In order to use the memory 110 efficiently. For example, when the resolution of the source image is 2K and the target device is 4K, if upscaling is performed before storing the image data in the frame memory 110, the image data stored in the frame memory is 4K in size. As in the embodiment, the efficiency is lower than that of storing the 2K size source image as it is.

더욱 상세하게는, 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치에 소스 영상이 입력되면 먼저 MCU(200)의 제어 신호에 따라 입력 해상도 변경부(300)에서 상기한 두 가지 패스(다운 스케일링, 스케일링 수행 안함)중 하나의 패스로 상기 소스 영상을 처리하게 되는데, 도 2에 도시된 ②의 경우와 같이 타겟 디바이스가 소스 영상보다 클 경우에는 스케일링을 수행하지 않고 매트릭스 스위치로 출력되고 매트릭스 스위치(100)의 프레임 메모리(110)에 저장 된다. 상기 프레임 메모리(110)에 저장된 2K의 영상 데이터는 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 해당 타겟 출력 포트로 출력되며, 이때 2K의 영상 데이터는 상기 MCU(200)의 제어 신호에 따라 출력 해상도 변경부(400)에서 처리하는 세 가지 패스(업 스케일링, 다운 스케일링, 스케일링 수행 안함) 중 업 스케일링 패스로 보내지게 된다. 이렇게 2K의 영상 데이터는 업 스케일러(20)를 통해 4K의 영상 데이터로 업 스케일링되어 타겟 출력 포트로 보내지게 된다.More specifically, when the source image is input to the UHD matrix switch device of the present invention, the above two passes (not down scaling or scaling) in the input resolution changing unit 300 according to the control signal of the MCU 200. The source image is processed in one of the passes. When the target device is larger than the source image as in the case of ② shown in FIG. 2, the source image is output to the matrix switch without scaling and the frame memory of the matrix switch 100. It is stored at 110. The 2K image data stored in the frame memory 110 is output to the corresponding target output port through the matrix switch controller 120, and the 2K image data is output resolution changing unit according to the control signal of the MCU 200. Three of the three passes (upscaling, downscaling, no scaling) are processed in the upscaling pass. The 2K image data is upscaled to 4K image data through the upscaler 20 and sent to the target output port.

또한, 도 2에 도시되어 있는 ③의 경우와 같이 소스 영상과 타켓 영상의 해상도가 동일한 경우에는 소스 영상을 타겟 디바이스에 맞춰 스케일링을 수행할 필요가 없기 때문에 소스 영상 데이터를 그대로 프레임 메모리(110)에 저장하였다가 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 해당 타겟 포트로 바로 출력해주면 된다.In addition, when the resolution of the source image and the target image is the same as in the case of 3 shown in FIG. 2, since the source image does not need to be scaled according to the target device, the source image data is directly stored in the frame memory 110. Store and output directly to the corresponding target port through the matrix switch controller 120.

더욱 상세하게는 본 발명의 UHD 급 매트릭스 스위치 장치는 소스 영상이 입력되면 먼저 MCU(200)의 제어 신호에 따라 두 가지 패스(다운 스케일링, 스케일링 수행 안함)로 상기 소스 영상을 처리하게 되는데, 본 실시예와 같이 소스 영상과 타겟 디바이스의 해상도가 동일한 경우는 아무런 스케일링을 하지 않은 채 매트릭스 스위치(100)의 프레임 메모리(110)로 상기 소스 영상을 보내게 된다. 즉, 소스 영상이 타겟 디바이스보다 해상도가 큰 경우를 제외한 상황에서는 입력된 소스 영상을 상기 프레임 메모리(110)로 바로 보내게 된다. 상기 프레임 메모리(110)에 저장된 영상 데이터는 상기 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 타겟 출력 포트로 출력되며, 이때 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)에서 출력되는 영상 데이터는 MCU(200)의 제어 신호에 따라 출력 해상도 변경부에서도 스케일링을 수행하지 않고 그대로 출력되도록 한다.In more detail, when the source image is input, the UHD matrix switch device of the present invention first processes the source image in two passes (down scaling and no scaling) according to the control signal of the MCU 200. As shown in the example, when the resolution of the source image and the target device are the same, the source image is sent to the frame memory 110 of the matrix switch 100 without any scaling. That is, except in the case where the source image has a higher resolution than the target device, the input source image is directly sent to the frame memory 110. The image data stored in the frame memory 110 is output to the target output port through the matrix switch controller 120, and the image data output from the matrix switch controller 120 is output according to the control signal of the MCU 200. The resolution changer also outputs the data as it is without scaling.

참고로, 상기 출력 해상도 변경부(400)는 원래 다운 스케일러(10)도 포함하여 구성되어 있지만, 도 2에 도시된 세 가지 경우에서는 사용되지 않기 때문에 설명의 편의를 위하여 생략하여 도시하였다. For reference, the output resolution changing unit 400 is originally configured to include the down scaler 10, but is omitted for convenience of description because it is not used in the three cases shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치에서 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우의 데이터 흐름을 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary diagram for describing a data flow when a plurality of target devices having different resolutions exist in a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 해상도가 서로 다른 타겟 복수의 영상이 존재할 경우는 두 가지로 나눠지는데, 하나는 타겟 디바이스들 중에 해상도가 소스 영상보다 크거나 같은 타겟 디바이스가 있는 경우이고, 또 하나는 모든 타겟 디바이스가 소스 영상보다 해상도가 작을 경우이다.As shown in FIG. 3, when there are a plurality of target images having different resolutions, the target device is divided into two types, one of which is a case where a target device has a resolution greater than or equal to the source image among the target devices. This is the case when all target devices have a smaller resolution than the source image.

먼저, 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 타겟 디바이스들 중에 해상도가 소스 영상보다 크거나 같은 타겟 디바이스가 있는 경우에는 소스 영상 데이터를 미리 스케일링하지 않고 원본 그대로 프레임 메모리(110)에 저장하고, 저장된 영상 데이터를 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)에서 각각 타겟 출력 포트로 스위치한 후에 각 타겟 포트의 해상도에 맞게 업 스케일링 또는 다운 스케일링을 수행하거나 스케일링 과정을 수행하지 않고 출력한다. 이와 같은 경우에서 프레임 메모리(110)의 용량을 최소한으로 사용하려면 타겟 디바이스 중 최저의 해상도에 맞춰 소스 영상을 다운 스케일링하고 이를 프레임 메모리(110)에 저장해야 하지만, 그렇게 하면 다른 고해상도의 타겟 디바이스에 맞춰 업 스케일링 했을 때 영상의 퀄리티가 크게 훼손된다. 그렇기 때문에 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 최대한 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 훼손하지 않는 범위 안에서 프레임 메모리(110)에 저장되는 영상 데이터의 크기를 줄이는 방법을 사용한다.First, as shown in (a) of FIG. 3, when there is a target device among the target devices whose resolution is greater than or equal to the source image, the source image data is not directly scaled, but is stored in the frame memory 110 as it is. After storing the stored image data, the matrix switch controller 120 switches to the target output port and outputs the data without performing an upscaling or downscaling or scaling process according to the resolution of each target port. In such a case, in order to use the capacity of the frame memory 110 to a minimum, the source image should be downscaled to the lowest resolution among the target devices and stored in the frame memory 110. When upscaled, the quality of the image is greatly degraded. Therefore, the UHD matrix switch device of the present invention uses a method of reducing the size of the image data stored in the frame memory 110 within the range that does not impair the quality of the image output to the target device.

예를 들어 도 3의 (a)와 같이 소스 영상의 크기가 4K이고 타겟 디바이스가 2K, 4K, 8K 가 존재한다면 우선 4K인 소스 영상을 그대로 프레임 메모리(110)에 저장한 후에 매트릭스 스위치 콘터롤러(120)를 통해서 해당 타겟 포트로 출력할 때에 8K의 타겟 포트에는 업 스케일러(20), 2K의 타겟 포트에는 다운 스케일러(10)를 통해 스케일링하여 출력하고, 4K의 타겟 포트에는 스케일러를 거치지 않고 바로 출력하게 되는 것이다. For example, if the size of the source image is 4K and the target device has 2K, 4K, and 8K, as shown in FIG. 3A, the matrix switch controller (4) stores the source image of 4K as it is in the frame memory 110. When outputting to the corresponding target port through 120, the output scaler outputs the 8K target port through the up scaler 20 and the 2K target port through the down scaler 10, and directly outputs the 4K target port without going through the scaler. Will be done.

또한, 도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 모든 타겟 디바이스가 소스 영상보다 해상도가 작을 경우에는, 상기한 타겟 디바이스들 중에 해상도가 소스 영상보다 크거나 같은 타겟 디바이스가 있는 경우와는 다르게 소스 영상을 그대로 프레임 메모리(110)에 저장할 필요가 없다. 타겟 디바이스들 중에 가장 높은 해상도의 크기로 다운 스케일링한다면 후에 업 스케일링을 수행할 일이 없으므로 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 훼손하는 상황이 발생하지 않게 된다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, when all the target devices have a smaller resolution than the source image, unlike when the target devices have the same or larger resolution than the source image among the target devices. There is no need to store the source image in the frame memory 110 as it is. If the device scales down to the size of the highest resolution among the target devices, there is no need to perform upscaling later, thereby preventing the quality of the image output to the target device from being impaired.

예를 들어 도 3의 (b)와 같이 소스 영상의 크기가 8K이고 타겟 디바이스가 2K, 4K인 경우에는, 먼저 입력 해상도 변경부(300)에서 8K의 소스 영상을 4K로 다운 스케일링하여 프레임 메모리(110)에 저장한 후 매트릭스 스위치 컨트롤러(120)를 통해 상기 프레임 메모리(110)에 저장된 영상 데이터를 출력할 때 4K의 타겟 포트에 연결된 출력 해상도 변경부(400)에서는 상기 영상 데이터를 스케일링 없이 그대로 출력해주고, 2K의 타겟 포트에 연결된 출력 해상도 변경부(400)에서는 다시 한번 다운 스케일링을 수행하여 출력함으로써 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 퀄리티를 최대한 확보하면서 프레임 메모리(110)도 효율적으로 운용할 수 있게 된다.For example, when the size of the source image is 8K and the target devices are 2K and 4K, as shown in FIG. 3B, first, the input resolution changing unit 300 downscales the 8K source image to 4K and uses the frame memory ( After storing the image data stored in the frame memory 110 through the matrix switch controller 120, the output resolution changer 400 connected to the 4K target port outputs the image data without scaling. In addition, the output resolution changing unit 400 connected to the 2K target port performs down scaling once again to output the frame memory 110 while ensuring the quality of the image output to the target device to the maximum. .

참고로 상기 모든 영상 데이터의 흐름은 상기 MCU(200)의 제어 신호에 따라 결정되게 된다. 즉, 상기 MCU(200)는 입출력 포트로 부터 EDID 신호를 수집하고 이를 비교 분석한 후, 그 결과에 따라 저장부와 데이터 처리부에 제어 신호를 보내게 되는 것이다.For reference, the flow of all the image data is determined according to the control signal of the MCU (200). That is, the MCU 200 collects and compares the EDID signal from the input / output port, and transmits a control signal to the storage unit and the data processor according to the result.

한편, 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 타겟 포트의 디스플레이 장치가 멀티스크린 기능을 지원하고 있을 경우, 소스 영상을 분할하여 프레임 메모리에 저장한 후 출력할 수도 있다. 예를 들어 소스 영상의 해상도가 4K이고 타겟 디스플레이의 해상도가 2K일 때, 타겟 디스플레이 장치가 멀티스크린 기능을 지원한다면 본 발명은 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 4K의 소스영상을 4등분하여 각각 2K의 영상으로 저장하고 이렇게 나눠 저장한 4개의 영상을 타겟 디스플레이로 출력해줌으로써 해당 타겟 디스플레이에서 영상의 훼손이 없이 멀티스크린이 가능하도록 하는 것이다.Meanwhile, when the display device of the target port supports the multi-screen function, the UHD matrix switch device of the present invention may divide the source image, store the same in the frame memory, and output the divided image. For example, when the source image resolution is 4K and the target display resolution is 2K, if the target display device supports the multi-screen function, the present invention is UHD matrix switch device divided into 4K source image by dividing the 4K source image into 2K image By saving and saving the four images stored in this way to the target display, the multi-screen is possible without damaging the image on the target display.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 스위치 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a switch method of a UHD matrix switch device according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 스위치 방법은 우선 특정 입력 포트로부터 소스 영상 신호가 본 발명의 장치에 입력된다(S101). 이때 MCU에서 입출력 포트를 통해 각 포트의 EDID 신호를 수집하고, 수집한 EDID 신호에 포함되어 있는 입출력 포트의 해상도 정보를 비교한다(S102). 상기 비교한 해상도 정보를 기반으로 한 MCU의 제어 신호에 따라서 따라 상기 입력된 소스 영상의 처리 패스가 정해진다(S103). 타겟 디바이스의 해상도가 소스 영상의 해상도보다 작을 경우에는 소스 영상은 다운 스케일러를 통해 다운 스케일링된 후 프레임 메모리에 저장된다(S104). 만약 타겟 디바이스의 해상도가 소스 영상의 해상도보다 더 크거나 같을 경우에는 소스 영상은 스케일링을 거치지 않고 그대로 프레임 메모리에 저장된다(S105). 이렇게 프레임 메모리에 저장된 영상 데이터는 매트릭스 스위치 컨트롤러를 통해 타겟 포트로 출력되게 되는데(S106), 이때 프레임 메모리에 저장되어 있는 영상 데이터와 타겟 포트의 해상도에 따라 영상 데이터의 처리 패스가 결정되게 된다(S107). 타겟 포트의 해상도가 상기 영상 데이터의 해상도보다 클 경우 영상 데이터는 업 스케일러로 보내져 해상도를 키운 후 해당 타겟 포트로 출력되고(S108), 타겟 포트의 디스플레이 해상도와 상기 영상 데이터의 해상도가 동일하다면 상기 영상 데이터는 어떠한 스케일러도 거치지 않고 상기 프레임 메모리에 저장되어 있던 그대로 출력되며(S109), 타겟 포트의 디스플레이 해상도가 상기 영상 데이터의 해상도보다 작을 경우 상기 영상 데이터는 다운 스케일러로 보내져 해상도를 낮춘 후에 해당 타겟 포트로 출력되게 된다(S110). 상기와 같은 방법을 통해 본 발명의 UHD급 매트릭스 스위치 장치는 입출력 영상의 해상도가 서로 다르다 하더라도 최대한 출력 영상의 화질을 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장되는 영상 데이터의 크기를 최소화하여 효율적으로 프레임 메모리를 사용할 수 있으며, 플러그-앤-플레이가 가능하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 4, in the switch method of the UHD matrix switch device of the present invention, a source video signal is first input to a device of the present invention from a specific input port (S101). At this time, the MCU collects the EDID signal of each port through the input and output ports, and compares the resolution information of the input and output ports included in the collected EDID signal (S102). The processing path of the input source image is determined according to the control signal of the MCU based on the compared resolution information (S103). If the resolution of the target device is smaller than the resolution of the source image, the source image is downscaled through the downscaler and then stored in the frame memory (S104). If the resolution of the target device is greater than or equal to the resolution of the source image, the source image is stored in the frame memory as it is without scaling (S105). The image data stored in the frame memory is output to the target port through the matrix switch controller (S106). At this time, the processing path of the image data is determined according to the resolution of the image data and the target port stored in the frame memory (S107). ). If the resolution of the target port is larger than the resolution of the image data, the image data is sent to the upscaler to increase the resolution and output to the corresponding target port (S108). If the display resolution of the target port and the resolution of the image data are the same, the image The data is output as it is stored in the frame memory without passing through any scaler (S109). If the display resolution of the target port is smaller than the resolution of the image data, the image data is sent to the downscaler to lower the resolution and then the corresponding target port. It is output to (S110). Through the above-described method, the UHD matrix switch device of the present invention efficiently minimizes the size of image data stored in the frame memory without damaging the image quality of the output image even if the resolution of the input / output image is different from each other. Can be used and can be plug-and-play enabled.

예컨대 UHD급 매트릭스 스위치 장치의 입력은 8K 해상도를 가진 소스 영상이 4K 해상도 2개로 분리되어 입력될 수 있으며, 이 경우에는 2개의 4K 입력포트가 동일한 콘텐츠에 대한 소스 포트임을 본 발명에 의한 매트릭스 스위치 장치의 사용자인터페이스나 네트워크를 통한 인터페이스(EDID 포함)를 통해서 통보될 수 있으며, 본 발명에 의한 매트릭스 스위치 장치의 매트릭스 스위치 컨트롤러와 MCU는 이 정보를 이용하여 두 개의 입력포트를 통해서 입력된 동일한 이미지를 프레임 메모리상에서 통합하거나 아니면 분리된 상태에서 저장하고, 이를 타겟 디바이스의 해상도에 따라 하나의 출력 포트를 통해서 통합된 이미지를 출력하거나 복수의 출력 포트를 통해서 나누어서 출력하여 멀티비전을 구성하는 것도 가능하다. 여기서 멀티비전은 복수의 출력 디바이스에 개별적인 화면을 디스플레이하여 전체적으로 복수의 개별 화면이 통합된 하나의 대형 화면을 출력하는 것을 말한다. 이 경우 PIP의 구성에 있어서도, 오버레이될 영상과 백그라운드에 표시될 영상 사이의 관계에 따라 각 영상이 프레임 메모리에 저장될 위치가 정해진다.For example, an input of a UHD matrix switch device may be inputted by separating a source image having 8K resolution into two 4K resolutions, and in this case, two 4K input ports are source ports for the same content. It can be notified through the user interface or the interface through the network (including EDID), the matrix switch controller and MCU of the matrix switch device according to the present invention uses this information to frame the same image input through the two input ports It is also possible to configure multivision by integrating in memory or storing in a separate state, and outputting the integrated image through one output port or dividing through multiple output ports according to the resolution of the target device. Here, multi-vision refers to displaying individual screens on a plurality of output devices and outputting one large screen in which a plurality of individual screens are integrated as a whole. In this case, also in the configuration of the PIP, the position at which each image is to be stored in the frame memory is determined according to the relationship between the image to be overlaid and the image to be displayed in the background.

이러한 구성은 UHD급 소스 영상의 해상도가 8K, 16K 또는 32K와 같이 점점 더 커지면서 하나의 입력 포트를 통해서 모든 영상이 동시에 입력되지 못하는 문제가 있을 수 있고, 또한 복수의 입력포트로 동일한 영상을 나누어서 입력하여 처리함으로써 지연을 줄이고자 할 때 이용 가능한 처리 방법이다.Such a configuration may have a problem that all the images cannot be simultaneously input through a single input port as the resolution of the UHD source video becomes larger such as 8K, 16K, or 32K, and the same image is divided and input into a plurality of input ports. It is a processing method that can be used to reduce the delay by processing.

또한 개별적인 요소 2x2 매트릭스 스위치 칩이 내부에 로컬 메모리를 갖추고 있는 경우에는, 전체 매트릭스 스위치의 프레임 메모리는 상기 로컬 메모리를 고려하여 설계될 수 있으며, 이는 당연하게 예상되는 결과일 것이다. 즉, 내부 메모리는 단순히 요소 2x2 매트릭스 스위치를 위한 메모리에 한정될 것이기 때문에 복수의 2x2 요소 매트릭스 스위치를 이용하여 임의의 MxN 매트릭스 스위치를 구성하려면 프레임메모리가 별도로 필요하며, 특히 입출력되는 영상의 해상도가 상이할 경우와 복수의 소스 영상과 복수의 타겟 영상 사이의 자유로운 스위칭 동작을 지원하기 위해서는 프레임 메모리가 추가로 필요하게 된다. 이 경우에도 입력 해상도 변경부, 매트릭스 스위치 및 출력 해상도 변경부 사이에서 화질을 떨어뜨리지 않으면서 메모리를 절약하는 구조를 가지도록 매트릭스 스위치 컨트롤러와 MCU를 제어하는 것이 가능하다. 이에 대해서는 도 1 내지 도 4에 기재된 다운 스케일러와 업 스케일러 및 프레임 메모리의 제어 방법으로부터 충분히 유추할 수 있다.In addition, when the individual element 2x2 matrix switch chip has a local memory therein, the frame memory of the entire matrix switch can be designed in consideration of the local memory, which is a natural result. That is, since the internal memory will simply be limited to the memory for the element 2x2 matrix switch, a frame memory is required separately to construct an arbitrary MxN matrix switch using a plurality of 2x2 element matrix switches, and in particular, the resolution of the input / output image is different. In this case, frame memory is additionally required to support a free switching operation between the plurality of source images and the plurality of target images. Even in this case, it is possible to control the matrix switch controller and the MCU to have a memory-saving structure without compromising image quality between the input resolution changing unit, the matrix switch, and the output resolution changing unit. This can be inferred from the control method of the down scaler, the up scaler, and the frame memory shown in Figs.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 다운 스케일러 20 : 업 스케일러
100 : 매트릭스 스위치 110 : 프레임 메모리
120 : 매트릭스 스위치 컨트롤러 200 : MCU
300 : 입력 해상도 변경부 400 : 출력 해상도 변경부
10: down scaler 20: up scaler
100: matrix switch 110: frame memory
120: matrix switch controller 200: MCU
300: input resolution changing unit 400: output resolution changing unit

Claims (18)

입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 변경하는 입력 해상도 변경부;
타겟 디바이스의 지원 해상도에 맞게 해상도를 변경하는 출력 해상도 변경부;
적어도 하나 이상의 입력 영상을 적어도 하나 이상의 출력 디바이스로 스위치하는 매트릭스 스위치; 및
복수의 입력 및 출력 디바이스로부터 송신된 EDID 신호를 수신 받고, 매트릭스 스위치를 수행할 입력 및 출력 디바이스에 대한 해상도 정보를 비교하여, 각 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도가 해당하는 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 클 경우에는 상기 입력 해상도 변경부에서 미리 다운 스케일링하도록 제어하고, 상기 소스 영상의 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 작을 경우에는 상기 출력 해상도 변경부에서 업 스케일링하도록 제어하는 MCU;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
An input resolution changing unit for changing the resolution of the source image from the input device;
An output resolution changer for changing the resolution to match the supported resolution of the target device;
A matrix switch for switching at least one input image to at least one output device; And
Receive EDID signals transmitted from a plurality of input and output devices, compare the resolution information of the input and output devices to perform the matrix switch, the resolution of the source image from each input device is the supported resolution of the target device If larger, the input resolution changing unit is controlled to downscale in advance, and if the resolution of the source image is less than the supported resolution of the target device; MCU to control to scale up to the output resolution changing unit; UHD matrix switch device.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 MCU는 입출력 장치의 해상도를 자동으로 일치시킴으로써, 플러그-앤-플레이와 N-스크린 서비스를 동시에 제공하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method according to claim 1,
The MCU automatically matches the resolution of the input and output device, UHD matrix switch device, characterized in that it is possible to provide a plug-and-play and N-screen service at the same time.
청구항 1에 있어서,
상기 입력 해상도 변경부는,
상기 MCU의 제어에 따라 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 다운 스케일링 하거나 스케일링을 수행하지 않고 바로 매트릭스 스위치로 입력시키는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method according to claim 1,
The input resolution changing unit,
UHD level matrix switch device characterized in that the input directly to the matrix switch without down-scaling or scaling the resolution of the source image from the input device under the control of the MCU.
청구항 1에 있어서,
상기 출력 해상도 변경부는,
상기 MCU의 제어에 따라 매트릭스 스위치된 영상 데이터를 업 스케일링하거나, 다운 스케일링하거나, 또는 스케일링을 수행하지 않고 출력 포트로 바로 출력하는 것 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method according to claim 1,
The output resolution changing unit,
According to the control of the MCU UHD matrix switch device characterized in that any one of the matrix-switched image data output directly to the output port without performing the up-scaling, down-scaling, or scaling.
청구항 1에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
프레임 메모리 및 매트릭스 스위치 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method according to claim 1,
The matrix switch,
Frame memory and matrix switch controller; UHD matrix switch device comprising a.
청구항 6에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
MCU로부터의 영상 입출력 포트 정보에 따라 매트릭스 스위치 컨트롤러가 입력되는 영상을 프레임 메모리의 특정 부분에 저장하고, 또한 특정 부분에 저장된 입력 영상을 읽어내어 출력 포트를 통해서 출력함으로써, 매트릭스 스위치의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method of claim 6,
The matrix switch,
The matrix switch controller stores the input image in a specific part of the frame memory according to the image input / output port information from the MCU, and reads the input image stored in the specific part and outputs it through the output port, thereby performing the function of the matrix switch. UHD matrix switch device, characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
특정 프레임 메모리에 복수의 서로 다른 해상도를 가진 입력 영상을 쓰고 읽음으로써 PIP 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method of claim 6,
The matrix switch,
A UHD matrix switch device characterized in that a PIP function is provided by writing and reading an input image having a plurality of different resolutions into a specific frame memory.
청구항 1에 있어서,
상기 MCU는 지원하는 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 질을 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 장치.
The method according to claim 1,
When there are a plurality of target devices having different resolutions, the MCU determines the size of the image data to be stored in the frame memory without compromising the quality of the image output to the target device. Device.
입력 디바이스로부터 소스 영상과 상기 입력 디바이스의 EDID 정보 혹은 상기 소스 영상의 해상도 정보를 입력받는 단계;
타겟 디바이스로부터 타겟 디바이스의 해상도 정보를 포함한 EDID 정보를 수신하는 단계;
매트릭스 스위치를 수행할 복수의 입력 및 출력 디바이스로부터 송신된 각 해상도 정보를 비교하여, 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 클 경우에는 입력 해상도 변경부에서 미리 다운 스케일링하도록 제어하고, 상기 소스 영상의 해상도가 타겟 디바이스의 지원 해상도보다 작을 경우에는 출력 해상도 변경부에서 업 스케일링하도록 제어하는 단계; 및
적어도 하나 이상의 입력 영상을 적어도 하나 이상의 출력 디바이스로 스위치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
Receiving a source image and EDID information of the input device or resolution information of the source image from an input device;
Receiving EDID information including resolution information of the target device from the target device;
By comparing each resolution information transmitted from a plurality of input and output devices to perform a matrix switch, if the resolution of the source image from the input device is larger than the supported resolution of the target device, the input resolution changing unit to pre-scale down And if the resolution of the source image is smaller than the supported resolution of the target device, controlling to upscale the output resolution changing unit. And
And switching at least one input image to at least one output device.
삭제delete 청구항 10에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
입출력 장치의 해상도를 자동으로 일치시킴으로써, 플러그-앤-플레이와 N-스크린 서비스를 동시에 제공하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
The method of claim 10,
Wherein the controlling comprises:
The UHD matrix switch method characterized in that it is possible to simultaneously provide a plug-and-play and N-screen service by automatically matching the resolution of the input and output devices.
청구항 10에 있어서,
상기 입력 해상도 변경부는,
상기 제어하는 단계의 제어에 따라 입력 디바이스로부터의 소스 영상에 대한 해상도를 다운 스케일링 하거나 스케일링을 수행하지 않고 바로 매트릭스 스위치로 입력시키는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
The method of claim 10,
The input resolution changing unit,
According to the control of the controlling step UHD matrix switch method characterized in that the input to the matrix switch directly without down-scaling or scaling the source image from the input device.
청구항 10에 있어서,
상기 출력 해상도 변경부는,
상기 제어하는 단계의 제어에 따라 매트릭스 스위치된 영상 데이터를 업 스케일링하거나, 다운 스케일링하거나, 또는 스케일링을 수행하지 않고 출력 포트로 바로 출력하는 것 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
The method of claim 10,
The output resolution changing unit,
According to the control of the controlling step UHD matrix switch method characterized in that any one of the matrix-switched image data is output directly to the output port without performing the up-scaling, down-scaling, or scaling .
청구항 10에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
프레임 메모리 및 매트릭스 스위치 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
The method of claim 10,
The matrix switch,
Frame memory and matrix switch controller; UHD matrix switch method comprising a.
청구항 15에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
MCU로부터의 영상 입출력 포트 정보에 따라 매트릭스 스위치 컨트롤러가 입력되는 영상을 프레임 메모리의 특정 부분에 저장하고, 또한 특정 부분에 저장된 입력 영상을 읽어내어 출력 포트를 통해서 출력함으로써, 매트릭스 스위치의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
16. The method of claim 15,
The matrix switch,
The matrix switch controller stores the input image in a specific part of the frame memory according to the image input / output port information from the MCU, and reads the input image stored in the specific part and outputs it through the output port, thereby performing the function of the matrix switch. UHD matrix switch method characterized in that.
청구항 15에 있어서,
상기 매트릭스 스위치는,
특정 프레임 메모리에 복수의 서로 다른 해상도를 가진 입력 영상을 쓰고 읽음으로써 PIP 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
16. The method of claim 15,
The matrix switch,
A UHD matrix switch method comprising providing a PIP function by writing and reading an input image having a plurality of different resolutions into a specific frame memory.
청구항 10에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
지원하는 해상도가 서로 다른 복수의 타겟 디바이스가 존재할 경우, 타겟 디바이스에 출력하는 영상의 질을 훼손하지 않는 선에서 프레임 메모리에 저장할 영상 데이터의 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 UHD급 매트릭스 스위치 방법.
The method of claim 10,
Wherein the controlling comprises:
If there is a plurality of target devices having different resolutions, UHD matrix switch method characterized in that for determining the size of the image data to be stored in the frame memory in the line without compromising the quality of the image output to the target device.
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