KR102213423B1 - 스케일러를 이용한 uhd 영상 분배 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법에 관한 것으로, FHD 및 UHD 해상도를 포함하는 다양한 해상도의 비디오를 수신하여, UHD급의 프레임 메모리에 소정의 방식으로 저장하고, 상기 수신한 비디오를 복수의 디스플레이로 분배하여 송출할 때, 상기 각 디스플레이에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하여, 이를 스케일 업하거나 스케일 다운한 후, 상기 각 디스플레이로 송출함으로써, UHD급을 포함하는 서로 다른 해상도의 비디오를 동시에 입출력이 가능하도록 하여, UHD급의 해상도를 지원하지 않는 디스플레이와도 호환이 가능한 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISTRIBUTING OF ULTRA HIGH DEFINITION VIDEOS USING SCALERS}
본 발명은 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FHD 및 UHD 해상도를 포함하는 다양한 해상도의 비디오를 수신하여, UHD급의 프레임 메모리에 소정의 방식으로 저장하고, 상기 수신한 비디오를 복수의 디스플레이로 분배하여 송출할 때, 상기 각 디스플레이에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 이를 스케일 업하거나 스케일 다운한 후, 상기 각 디스플레이로 송출함으로써, 서로 다른 해상도의 비디오를 동시에 입출력이 가능하도록 하여, UHD 해상도를 지원하지 않는 디스플레이와도 호환이 가능한 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
과거의 비디오 디스플레이 및 비디오 콘텐츠는 FHD(1920x1080) 해상도를 기반으로 운용되고 있었으나, 최근 산업기술과 비디오 처리기술의 급격한 발전으로 인해 FHD 해상도를 탈피하여 UHD(4016x2160) 해상도를 지원하는 비디오 디스플레이 및 비디오 콘텐츠가 대중화되고 있다.
한편, UHD 해상도를 지원하는 비디오 디스플레이 및 비디오 콘텐츠가 대중화되고 있음에도 불구하고, FHD 비디오 디스플레이나 비디오 콘텐츠는 영상시스템의 사용용도나, 구축비용, 구축환경에 따라 꾸준하게 사용될 필요성을 가지고 있다.
즉, 비디오 분배 장치를 통해 비디오 콘텐츠를 송출 받아, 사용자에게 제공하는 상기 디스플레이는 FHD 해상도를 지원하는 디스플레이와 UHD 해상도를 지원하는 디스플레이가 혼재되어 사용되고 있는 실정이다.
따라서 상기 비디오 분배 장치는, 상기 디스플레이에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트에 따라 UHD급의 비디오뿐만 아니라 FHD급의 비디오를 포함하여 다양한 해상도를 가지는 비디오를 동시에 분배하여 상기 복수의 디스플레이로 송출할 수 있어야 한다.
그러나 종래의 비디오 분배 장치는, FHD 해상도만을 지원하도록 구현되어 있기 때문에 UHD(4016x2160) 해상도를 지원하는 디스플레이는 UHD로 제작된 비디오를 포함하는 영상콘텐츠를 공급받을 수 없는 문제점이 있다.
즉, 상기 종래의 비디오 분배 장치는, 미리 설정된 FHD 해상도를 가지는 비디오만 수신 받아, FHD 해상도를 지원하는 디스플레이에만 분배하여 송출하기 때문에 UHD 해상도를 지원하는 디스플레이에 적용되지 못하는 문제점이 있는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 UHD 비디오를 분배하여 송출하기 위한 UHD 비디오 분배 장치가 개발되어 상용화되고 있다.
그러나 종래의 UHD 비디오 분배 장치 또한 미리 설정된 UHD 해상도를 가지는 비디오만을 수신 받아, 이를 분배하여 송출하기 때문에 UHD 해상도를 지원하는 디스플레이만 호환이 가능하고, FHD 해상도를 지원하는 디스플레이와는 호환성이 맞지 않는 문제점이 있다.
즉, 종래의 UHD 비디오 분배 장치를 이용하는 경우, 기존의 FHD 디스플레이는 상기 UHD 비디오 분배 장치로부터 송출되어 오는 UHD 비디오를 다운 스케일 할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않기 때문에 UHD 비디오를 디스플레이할 수 없는 문제점이 있는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 상기 FHD만을 지원하는 종래의 비디오 분배 장치와 UHD만을 지원하는 종래의 비디오 분배 장치를 통합하는 방법을 강구해볼 수 있으나, 상기 FHD 및 UHD를 지원하는 각각의 비디오 분배 장치를 별도로 구비해야 되며, FHD 비디오와 UHD 비디오를 각기 다른 비디오 분배 장치를 통해서 복수의 디스플레이로 송출해야 하기 때문에 하드웨어적인 구성이 매우 복잡해지고 구형 비용 또한 높아질 수 있는 한계가 있다.
따라서 본 발명에서는, UHD 프레임 메모리와 복수의 입출력 채널을 구비하고 있으면서, UHD뿐만 아니라 FHD 등과 같은 다양한 해상도로 제작되거나 촬영된 비디오를 수신하여, 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리의 크기에 대한 비율에 따라 상기 UHD 프레임 메모리의 공간을 적어도 하나 이상으로 나누어 상기 수신한 비디오의 각 프레임을 각각 저장할 수 있도록 하고, 상기 복수의 디스플레이로 상기 저장한 비디오를 분배하여 송출할 때, 상기 각 디스플레이가 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오 프레임을 선택적으로 로딩하여 스케일 업하거나 스케일 다운함으로써, 상기 각 디스플레이의 요구사항에 따라 UHD급의 초고해상도 비디오뿐만 다양한 해상도의 비디오를 분배하여 송출할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.
즉, 본 발명은 UHD 해상도를 지원함과 동시에 비디오 소스별 업 또는 다운 스케일링을 통해, 상이한 해상도의 비디오 입출력이 가능하도록 하여, 각기 다른 해상도를 지원하는 모든 디스플레이에 대해서 호환이 가능한 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제0917713호(2009.09.09.)는 비디오매트릭스장치와 이를 구비하는 전관방송시스템에 관한 것으로, 복수의 영상발생장치로부터 입력된 영상신호들 중 임의의 영상신호를 선택하여, 상기 선택한 영상신호를 증폭하여 복수개의 출력채널을 통해 복수의 방송 출력지역으로 송출하도록 하는 비디오매트릭스 장치와 이를 구비하는 전관방송시스템에 관한 것이다.
상기 선행기술은 단순히 복수의 입력 영상신호 중 임의의 영상신호를 선택한 후, 이를 분배하여 송출함으로써, 복수의 방송 출력지역에 상기 영상신호를 출력할 수 있도록 하는 것으로, 상기 비디오매트릭스 장치를 통해 분배된 영상신호의 해상도와 상기 각 방송 출력지역에 위치하는 복수의 디스플레이에서 지원하는 해상도가 서로 상이한 경우 상기 영상신호를 수신한 특정 디스플레이에서 상기 영상신호를 제대로 출력하지 못하는 문제점이 있다.
반면에 본 발명은, UHD, FHD등과 같이 다양한 해상도를 가지는 비디오를 수신하여, 상기 수신한 비디오의 해상도에 따라 미리 구비한 UHD 프레임 메모리에 효율적으로 저장할 수 있도록 하고, 상기 비디오를 복수의 디스플레이에 분배하여 송출할 때, 상기 각 디스플레이에서 요구하는 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 스케일링하여 송출함으로써, 상기 다양한 해상도의 비디오와 상기 다양한 해상도를 지원하는 디스플레이간의 호환성을 극대화할 수 있도록 하는 것으로, 상기 선행기술은 이러한 본 발명의 기술적 특징을 기재하거나 시사하고 있지 않다.
또한 한국등록특허 제1260167호(2013.04.25.)는 다채널 영상 분배 방법 및 장치, 이를 이용한 영상 관제 시스템에 관한 것으로, 영상 제공 장치로부터 영상 및 음성신호를 수신하고, 상기 수신한 영상 및 음성신호를 파일형태로 저장 장치에 저장하고, 특정 클라이언트 애플리케이션에서 요청한 상기 영상 및 음성신호에서 요청하는 포맷에 따라 상기 저장한 영상 및 음성신호를 해당 포맷으로 변환하여 송출하는 다채널 영상 분배 방법 및 장치, 이를 이용한 영상 관제 시스템에 관한 것이다.
즉, 상기 선행기술은 단순히 저장장치에 저장한 영상 및 음성신호를 클라이언트 애플리케이션에 설치되는 비디오/오디오 코덱에 따른 포맷으로 변환하여 제공하는 것으로, 본 발명과 같이 UHD, FHD 등과 같은 다양한 해상도의 비디오를 수신하여 소정의 방식으로 UHD 플레임 메모리에 저장하는 것도 아니고, 상기 저장한 비디오를 복수의 디스플레이로 분배하여 송출 할 때, 상기 각 디스플레이에서 지원하는 해상도에 따라 상기 스케일 업 또는 스케일 다운을 수행하되, 상기 각 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트에 따라 선택적으로 상기 비디오에 대한 프레임을 상기 UHD 프레임 메모리로부터 로딩하여 상기 스케일 업 또는 스케일 다운을 수행하는 방법을 전혀 기재하고 있지 않아, 상기 선행기술과 본 발명은 상이한 기술이 분명하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 카메라, 데이터베이스 등을 포함하는 다양한 비디오 제공 장치로부터 UHD 비디오를 수신 받아 UHD 프레임 메모리에 저장하고, 이를 복수의 디스플레이로 분배하여 송출 할 때, 상기 복수의 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 저장한 UHD 비디오를 스케일링하여 송출함으로써, 화질 저하가 전혀 없는 고품질의 비디오를 상기 각 디스플레이로 제공할 수 있도록 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 다채널 입출력 수단을 구비하고 있으면서, 상기 UHD 비디오뿐만 아니라 FHD 등과 같은 다양한 해상도를 가지는 비디오를 수신하여 상기 UHD 프레임 메모리에 저장하되, 상기 수신한 비디오의 해상도에 따라 상기 UHD 프레임 메모리를 복수의 공간으로 분할하여 상기 비디오의 프레임을 순차적으로 저장하고, 상기 각 디스플레이의 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하여 스케일링함으로써, UHD 디스플레이, FHD 디스플레이 등과 같이 상이한 해상도를 지원하는 모든 디스플레이와 호환 가능한 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 다양한 해상도의 비디오를 상기와 같은 방식으로 UHD 프레임 메모리에 저장 및 로딩하여 종단에 위치하는 각각의 디스플레이에 적합한 비디오로 변환하여 송출할 수 있으며, 이를 통해 상기 각 디스플레이의 규격에 영향을 받지 않고 상기 비디오를 분배하여 송출함으로써, 고화질의 비디오를 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치는, 상기 UHD 영상 분배 장치에 연결되는 적어도 하나 이상의 디스플레이에 대한 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함한 디스플레이 정보를 각각 설정하는 디스플레이 정보 설정부, UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 복수의 비디오를 수신하고, 상기 수신한 각 비디오의 해상도에 따라 UHD 프레임 메모리를 분할하여 상기 수신한 비디오를 저장하는 비디오 수신부 및 상기 적어도 하나 이상의 디스플레이에 각각 연결되는 복수의 스케일러를 통해 상기 저장한 비디오를 분배하여 상기 각 디스플레이로 송출하는 비디오 분배부를 포함하며, 상기 스케일러는, 해당 스케일러와 연결된 디스플레이의 디스플레이 정보에 따라 상기 저장한 비디오에 대한 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 디스플레이 정보 설정부는, 사용자로부터 상기 각 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 직접적으로 입력받거나, 상기 각 디스플레이로부터 EDID 정보를 주기적으로 수신 받아, 상기 수신 받은 EDID 정보로부터 상기 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 추출함으로서, 상기 각 디스플레이에 대한 디스플레이 정보를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 비디오 수신부는, 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리를 구성하는 각 페이지의 크기에 대한 비율을 토대로, 상기 각 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 분할한 각 영역에 상기 수신한 비디오의 프레임을 미리 설정한 순서대로 저장함으로써, 상기 수신한 비디오를 상기 UHD 프레임 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 스케일러는, 해당 스케일러에 연결된 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 작은 경우, 상기 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로서, 상기 조정을 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 스케일러는, 해당 스케일러에 연결된 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 큰 경우, 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 더미 프레임을 추가 생성하여 삽입한 후, 상기 더미 프레임을 포함한 상기 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로서, 상기 조정을 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 방법은, 특정 비디오를 분배하여 송출하기 위한 적어도 하나 이상의 디스플레이에 대한 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함한 디스플레이 정보를 각각 설정하는 디스플레이 정보 설정 단계, UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 복수의 비디오를 수신하고, 상기 수신한 각 비디오의 해상도에 따라 UHD 프레임 메모리를 분할하여 상기 수신한 비디오를 저장하는 비디오 수신 단계 및 상기 적어도 하나 이상의 디스플레이에 각각 연결되는 복수의 스케일러를 통해 상기 저장한 비디오를 분배하여 상기 각 디스플레이로 송출하는 비디오 분배 단계를 포함하며, 상기 비디오 분배 단계는, 상기 각 스케일러를 통해 해당 스케일러와 연결된 디스플레이의 디스플레이 정보에 따라 상기 저장한 비디오에 대한 해상도 및 프레임 레이트를 조정하여 상기 분배 및 송출을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 디스플레이 정보 설정 단계는, 사용자로부터 상기 각 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 직접적으로 입력받거나, 상기 각 디스플레이로부터 EDID 정보를 주기적으로 수신 받아, 상기 수신 받은 EDID 정보로부터 상기 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 추출함으로서, 상기 각 디스플레이의 디스플레이 정보를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 비디오 수신 단계는, 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리를 구성하는 각 페이지의 크기에 대한 비율을 토대로, 상기 각 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 분할한 각 영역에 상기 수신한 비디오의 프레임을 미리 설정한 순서대로 저장함으로써, 상기 수신한 비디오를 상기 UHD 프레임 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 UHD 영상 분배 방법은, 상기 스케일러에서, 해당 스케일러와 연결된 특정 디스플레이의 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 작은 경우, 상기 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로서, 상기 조정을 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 UHD 영상 분배 방법은, 상기 스케일러에서, 해당 스케일러와 연결된 특정 디스플레이의 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 큰 경우, 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 더미 프레임을 추가 생성하여 삽입한 후, 상기 더미 프레임을 포함한 상기 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레의 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로서, 상기 조정을 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법은, UHD 해상도를 포함하여 다양한 해상도의 비디오를 수신하고, 상기 수신한 비디오를 복수의 디스플레이에 적합한 비디오로 변환하여 출력할 수 있도록 함으로써, 다양한 해상도를 지원하는 모든 디스플레이와 호환이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은, 상기 수신한 비디오의 해상도에 따라 UHD급 프레임 메모리를 분할하여, 상기 비디오의 프레임을 순차적으로 저장하고, 상기 저장한 비디오의 프레임을 각각 로딩하여 복수의 디스플레이에 분배하여 송출 할 때, 상기 각 디스플레이의 프레임 레이트에 따라 선택적으로 로딩하고, 상기 각 디스플레이의 지원 해상도에 따라 상기 로딩한 비디오의 프레임을 스케일 업하거나 또는 스케일 다운하여 상기 각 디스플레이로 송출함으로써, 고품질의 비디오를 상기 각 디스플레이에 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 상기와 같이 비디오를 UHD 프레임 메모리에 저장하고 로딩하는 과정을 통해 별도의 비디오 처리를 수행하지 않고서도 상기 각 디스플레이에서 요구하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 저장한 비디오를 간편하게 변환하여 송출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 프레임 메모리에 비디오를 저장하고 로딩하는 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 영상 분배 장치를 통해 UHD 영상을 포함하여 다양한 해상도의 비디오를 복수의 디스플레이에 분배하여 송출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치(이하, UHD 영상 분배 장치라 칭함)(100)는, 복수의 비디오를 수신 받아, 상기 수신 받은 복수의 비디오를 복수의 디스플레이(300)에 분배하여 송출하는 기능을 수행한다.
상기 복수의 비디오는, 카메라, CCTV, 데이터베이스(DB) 등과 같은 다양한 비디오 제공 장치(200)로부터 수신되며, UHD 해상도 또는 FHD 해상도 등과 같은 다양한 해상도로 구성될 수 있다.
또한 상기 디스플레이(300)는, 하나의 디스플레이로 구성되어 하나의 비디오를 출력하는 싱글뷰, 하나의 디스플레가 복수의 영역으로 분할되어 상기 각 영역에 하나의 비디오를 동시에 출력하는 싱글뷰, 복수의 디스플레이로 구성되어 하나의 비디오를 확대하여 출력하거나 각각의 디스플레이어 서로 다른 비디오를 동시에 출력하는 멀티비전 등과 같이 다양한 형태로 구성될 수 있다.
또한 상기 각각의 디스플레이(300)는 UHD, FHD 해상도 등과 같이 다양한 비디오 해상도와 각기 다른 프레임 레이트를 지원한다.
한편, 상기 수신되는 비디오의 해상도 및 프레임 레이트는, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트가 상이할 수 있기 때문에, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는, 서로 다른 해상도의 비디오 입출력을 지원함으로서, 상기 입력되는 비디오를 상기 각 디스플레이(300)에 적합한 해상도 및 프레임 레이트로 조정하여 분배하는 기능을 수행한다.
이를 통해 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 각기 다른 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 지원하는 복수의 디스플레이(300)와의 호환성을 극대화할 수 있다.
이를 위해 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 복수의 비디오 입력채널(즉, 복수의 비디오 입력 포트), 상기 각 비디오 입력채널을 통해 입력되는 UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 해상도로 구성된 비디오를 소정의 방식으로 저장하는 UHD 프레임 메모리, 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오를 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트로 조정하는 복수의 스케일러 및 상기 스케일러를 통해 해상도 및 프레임 레이트를 조정한 각각의 비디오를 해당 디스플레이(300)로 송출하기 위한 복수의 비디오 출력채널로 구성된다.
또한 상기 복수의 비디오 입력채널은, 상기 각 비디오 제공 장치(200)로부터 UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 해상도로 구성된 복수의 비디오를 수신하도록 구현되며, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 상기 수신한 비디오를 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한다.
상기 UHD 프레임 메모리는 UHD 비디오의 프레임을 순차적으로 저장하기 위한 복수의 저장 공간(즉, 페이지)으로 구성되며, 상기 UHD 비디오뿐만 아니라 FHD 비디오를 소정의 방식으로 저장하는 기능을 수행한다.
상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 상기 수신한 비디오의 해상도 크기와 상기 UHD 프레임 메모리의 각 페이지에 대한 크기에 따라 상기 UHD 프레임 메모리의 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하여, 상기 수신한 비디오의 각 프레임을 순차적으로 저장한다. 한편 상기 수신한 비디오를 저장하는 것은 본 발명의 핵심적인 기술적 특징으로 이에 대한 과정은 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
또한 상기 각 스케일러는 상기 비디오 출력채널마다 각각 구비되어 해당 비디오 출력채널을 통해 상기 디스플레이(300)와 각각 연결된다.
또한 상기 스케일러는 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오를 분배하여 복수의 디스플레이(300)로 송출하는 기능을 수행하며, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오를 조정(스케일 업 또는 스케일 다운 및 프레임 레이트 조정)하여 각각 송출하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 저장한 비디오가 특정 프레임 레이트를 가지는 FHD 비디오 또는 UHD이고, 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트가 FHD 또는 UHD 및 상기 특정 프레임 레이트라고 한다면, 상기 스케일러는 별도의 조정절차를 거치지 않고 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오를 해당 디스플레이(300)로 송출함으로서, 해당 FHD 또는 UHD 비디오의 품질을 저하시키지 않고 해당 디스플레이(300)로 해당 FHD 비디오를 제공할 수 있다.
또한 상기 각 스케일러는, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함하여 사전에 설정한 상기 각 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보와 상기 저장한 비디오의 저장정보(UHD 프레임 메모리의 저장 주소), 해상도 및 프레임 레이트를 포함하는 비디오 정보를 토대로 상기 조정을 수행한다.
즉, 상기 각 스케일러는, 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오 정보와 상기 설정한 디스플레이(300) 정보를 참조하여, 상기 저장한 비디오를 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트로 조정하고, 이를 상기 각 디스플레이(300)로 분배함으로써, 송출하는 것이다.
예를 들어, 상기 저장한 비디오가 120fps(frame per second)로 구성된 FHD 비디오이고, 특정 디스플레이(300)가 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트가 FHD 비디오 및 60fps인 경우, 상기 저장한 비디오와 상기 특정 디스플레이(300)가 지원하는 비디오 해상도가 동일하므로, 해당 비디오에 대한 스케일링을 수행하지 않는다. 이때, 상기 스케일러는, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트를 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트로 조정하기 위해 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 홀수 프레임 또는 짝수 프레임 마다 로딩함으로써, 상기 프레임 레이트를 조정한다.
즉, 상기 프레임 레이트를 조정하는 것은, 상기 저장된 비디오의 프레임 레이트와 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트를 참조하여, 상기 비디오 및 특정 디스플레이(300)의 프레임 레이트에 대한 비율에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 상기 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하여, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이(300)로 송출함으로서, 수행되는 것이다.
또 다른 예로써, 상기 저장한 비디오가 60fps의 프레임 레이트로 구성된 FHD 비디오이고, 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트가 120fps 및 FHD인 경우, 상기 스케일러는 상기 저장한 비디오와 상기 특정 디스플레이(300)가 지원하는 비디오 해상도가 동일하므로, 해당 비디오에 대한 스케일링을 수해하지 않는다. 이때, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 2배이므로, 상기 저장한 비디오 프레임의 홀수 번째 프레임 또는 짝수 번째 프레임마다 더미 프레임을 생성하여 추가함으로써, 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트로 조정하게 된다.
이때, 상기 더미 프레임은 상기 홀수 번째 프레임 또는 짝수 번째 프레임을 복사함으로서 생성되며, 상기 생성한 더미 프레임은 복사 대상 프레임의 다음에 삽입됨으로서, 상기 프레임 레이트가 조정되는 것이다.
또 다른 예로써, 상기 저장한 비디오가 60fps 프레임 레이트로 구성된 FHD 비디오이고, 상기 특정 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트가 UHD 및 30fps인 경우, 상기 스케일러는 홀수 번째 프레임 또는 짝수 번째 프레임을 선택하여 로딩하고, 상기 로딩한 각 프레임을 UHD 해상도로 스케일링 업하여 상기 특정 디스플레이(300)로 송출함으로써, 상기 저장한 비디오를 해당 디스플레이(300)에 적합한 비디오로 조정하여 제공하게 된다.
즉, 상기에서 설명한 것과 같이, 상기 각각의 스케일러는 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리에 저장된 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하여 더미 프레임을 삽입하고, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운한 후, 상기 저장한 비디오를 상기 각 디스플레이(300)로 분배하여 송출함으로서, 본 발명의 UHD 영상 분배 장치(100)와 상이한 해상도 및 프레임 레이트를 지원하는 다양한 디스플레이(300)와 호환성을 극대화할 수 있다.
이에 따라 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는, 종단에 위치하여 사용자에게 비디오를 제공하는 디스플레이(300)의 종류 및 규격에 상관없이 고품질의 비디오를 분배하여 송출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치(100)는, 사용자 인터페이스부(110), 상기 UHD 영상 분배 장치(100)에 연결되는 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 설정하는 디스플레이 정보 설정부(120), 카메라, CCTV, 데이터베이스 등과 같은 다양한 비디오 제공 장치(200)로부터 다양한 해상도로 구성되는 적어도 하나 이상의 비디오를 수신하여 저장하는 비디오 수신부(130), 상기 비디오 수신부(130)를 통해 수신한 적어도 하나 이상의 비디오를 저장하는 UHD 프레임 메모리(140) 및 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장된 비디오를 상기 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)로 분배하여 송출하는 비디오 분배부(150)를 포함하여 구성된다.
사용자 인터페이스부(110)는, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)를 관리하거나 이용하는 사용자의 사용자 단말(400)과 유무선으로 연결되어, 상기 연결된 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 설정하거나, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)의 동작에 관련한 다양한 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 기능을 수행한다.
또한 상기 디스플레이 정보 설정부(120)는, 상기 사용자 인터페이스부(110)를 통해 상기 UHD 영상 분배 장치(100)에 연결된 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하여 상기 각 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 각각 입력받아 설정하는 기능을 수행한다.
상기 디스플레이 정보는, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함하여 구성된다.
한편 상기 디스플레이 정보 설정부(120)는 상기 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 상기 각 디스플레이에 대한 정보를 입력받아 상기 설정을 수행할 수 있도록 구현되는 것이 바람직 하지만, 상기 디스플레이 정보 설정부(120)는 상기 각 디스플레이(300)와의 통신을 수행하여 주기적으로 상기 각 디스플레이(300)로부터 EDID(extended display identification data)정보를 수신하고, 해당 EDID 정보에 포함된 해상도 및 프레임 레이트를 추출함으로써, 상기 각 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 설정할 수 있도록 구현될 수도 있다.
EDID를 통해 상기 디스플레이 정보를 설정하는 경우, 새로운 디스플레이가 추가되거나, 기존의 디스플레이가 새로운 디스플레이로 교체되는 경우, 상기 사용자가 직접적으로 상기 디스플레이 정보를 입력하지 않고 자동으로 설정되도록 함으로써, 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다.
또한 상기 비디오 수신부(130)는 복수의 입력포트로 구성되는 복수의 비디오 입력채널로 구성되어 외부에 위치하는 비디오 제공 장치(200)로부터 UHD 비디오, FHD 비디오와 같이 다양한 해상도를 가지는 비디오를 동시에 수신하는 기능을 수행한다.
한편 상기 수신한 비디오는, UHD 비디오, FHD 비디오인 것이 바람직 하지만 HD, SD 등과 같이 다양한 해상도를 가질 수 있음은 당연하다.
또한 상기 비디오 수신부(130)는 상기 수신한 적어도 하나 이상의 비디오를 소정의 저장방식에 따라 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장하는 기능을 수행한다.
상기 UHD 프레임 메모리(140)는 UHD 비디오를 구성하는 비디오 프레임을 각각 저장하기 위한 복수의 페이지로 구성되는 저장장치를 의미하는 것으로, 상기 비디오 수신부(130)는 상기 수신한 비디오의 프레임을 소정의 저장방식에 따라 순차적으로 저장하고, 이와 동시에 상기 수신한 비디오에 대한 비디오 정보를 생성하여 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한다.
상기 비디오 정보는, 해당 비디오가 저장되는 저장주소, 해당 비디오의 해상도 및 해당 비디오의 프레임 레이트를 포함하여 구성된다.
또한 본 발명에서, 상기 수신한 비디오를 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장하는 것은 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지의 크기에 따라 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지를 복수의 영역으로 분할하여 상기 분할한 각각의 페이지에 상기 수신한 비디오에 대한 프레임을 순차적으로 저장함으로서, 수행된다.
예를 들어, 상기 수신한 비디오 해상도는 FHD이라고 하면 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지 크기는 상기 수신한 비디오의 각 프레임보다 4배 크므로, 상기 비디오 수신부(130)는, 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지를 4개로 분할하여 상기 수신한 비디오의 각 프레임을 미리 설정한 순서대로 순차적으로 저장하게 된다.
한편 상기 수신한 비디오 해상도가 UHD인 경우에는, 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지의 크기가 동일하므로, 상기 각 페이지에 상기 수신한 UHD 비디오의 프레임을 각각 순차적으로 저장하게 된다.
또한 상기 비디오 분배부(150)는, 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한 비디오를 복수의 디스플레이(400)에 분배하여 송출하는 기능을 수행하는 것으로, 상기 비디오를 송출하기 위한 적어도 하나 이상의 출력채널에 각각 구비되는 적어도 하나 이상의 스케일러(151)를 포함하여 구성된다.
상기 각 스케일러(151)는, 상기 각 출력채널에 연결된 디스플레이(300)에 상기 저장한 비디오를 송출할 때, 해당 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 비디오를 조정하여 각각 송출하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 스케일러(151)는, 상기 디스플레이 정보 설정부(120)를 통해 설정한 각각의 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보와 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한 비디오의 비디오 정보를 참조하여, 상기 UHD 프레이 메모리(140)에 저장된 비디오의 프레임을 미리 설정한 순서대로 선택적으로 로딩한다. 이후, 상기 스케일러(151)는 상기 로딩한 비디오의 프레임을 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상기 저장한 비디오를 해당 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트로 조정하여 상기 디스플레이(300)로 송출한다.
상기 스케일러(151)는, 해당 비디오의 프레임 레이트가 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트보다 작은 경우, 상기 로딩한 비디오의 프레임에 더미 프레임을 생성하여 삽입한 후, 상기 스케일 업 또는 스케일 다운하여 상기 디스플레이(300)로 송출함은 상술한 바와 같다.
즉, 상기 스케일러(151)는, 상기 출력채널에 각각 구비되어 해당 출력채널에 연결되는 각각의 디스플레이(300)에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트에 따라 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한 비디오를 스케일 업 또는 스케일 다운, 프레임 레이트 조절 등을 포함하여 해당 디스플레이(300)에 적합한 비디오로 조정하여 송출함으로써, 상기 디스플레이(300)가 어떠한 해상도 및 프레임 레이트를 지원하더라도 해당 디스플레이(300)에 적합한 비디오를 송출할 수 있는 것이다.
또한 상기 적어도 하나 이상의 스케일러(151)에서 특정 디스플레이의 해상도와 프레임 레이트를 알 수 없을 경우, 인접한 디스플레이의 해상도와 프레임 레이트에 대한 정보를 이용하여 동일한 해상도와 프레임 레이트로 비디오를 출력한다. 이 경우 인접한 디스플레이는 서로 유사한 사양의 해상도와 프레임 레이트를 지원한다는 착상에 기인한 것이다. 각 스케일러가 인접한 디스플레이에 대한 스케일 정보를 공유함으로써, 환경에 적응한 처리를 수행할 수 있게 된다. 복수의 디스플레이를 연결하는 경우, 하나의 디스플레이에 대한 해상도와 프레임 레이트를 정하여 주면, 나머지는 자동으로 공유하여 동일한 해상도와 프레임 레이트로 설정되어 비디오가 출력되도록 할 수 있다. 이러한 개념은 비디오 분배장치를 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 해 주는 본 발명의 고유한 착상에서 비롯된 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 프레임 메모리에 비디오를 저장하고 로딩하는 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 영상 분배 장치(100)에 구비되는 UHD 프레임 메모리(140)는 FHD 비디오 및 UHD 비디오를 포함하여 다양한 해상도로 구성되는 복수의 비디오를 상이한 방식으로 각각 저장하고, 상기 저장한 비디오를 복수의 스케일러(151)를 통해 복수의 디스플레이(300)에 분배하여 송출할 수 있도록 한다.
한편 상기 UHD 프레임 메모리(140)는, 기본적으로 UHD 비디오를 저장하기 위한 것으로 UHD 비디오에 대한 하나의 프레임을 각각 저장하기 위한 복수의 페이지로 포함하여 구성된다.
또한 상기 UHD 프레임 메모리(140)는, UHD 비디오의 프레임을 저장하기 위한 복수의 페이지로 구성되어 상기 UHD 비디오를 저장하는 구조로 구현되기 때문에 FHD 비디오가 수신되는 경우, UHD 영상 분배 장치(100)는, 상기 UHD 프레임 메모리(140)의 각 페이지를 각각 4개의 영역(즉, 1사분면, 2사분면, 3사분면 및 4사분면)으로 분할한다.
또한 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는, 상기 복수의 페이지를 각각 분할한 4개의 영역에 상기 수신한 FHD 비디오의 각 프레임을 순차적으로 저장하여 상기 수신한 FHD 비디오를 저장하게 된다.
이때, 상기 저장순서는 상기 FHD 비디오를 저장할 첫 번째 페이지의 1사분면에 상기 FHD 비디오의 제1 프레임을 저장하고, 2사분면에 제2 프레임을, 3사분면에 제3 프레임 및 4사분면에 제 4프레임을 저장함으로써, 복수의 페이지에 걸쳐 상기 FHD 비디오의 각 프레임을 순차적으로 저장하게 된다.
한편 상기 도 3에는 1사분면, 2사분면, 3사분면 및 4사분면 순으로 상기 FHD 비디오를 저장하는 것으로 나타나 있으나, 상기 저장순서를 1사분면, 3사분면, 2사분면 및 4사분면 순으로 저장할 수 도 있다.
즉, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 미리 설정한 저장 순서에 따라 상기 FHD 비디오를 저장하게 되는 것이다.
이렇게 FHD 비디오를 저장하게 되면, 상기 특정 디스플레이(300)가 FHD 해상도를 지원하는 경우, 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장된 FHD 비디오를 저장순서에 따라 간편하게 로딩하여, 해당 특정 디스플레이(300)로 송출할 수 있도록 함으로서, FHD 비디오의 해상도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 방식에 따라 FHD 비디오 이외에 HD 비디오 또는 SD 비디오 등과 같이 다양한 해상도를 가지는 비디오를 상기 프레임 메모리(140)에 간편하게 저장할 수 있다.
또한 상기 수신되는 비디오가 UHD 비디오인 경우에는, 상기 UHD 비디오 분배 장치(100)는, 상기 UHD 프레임 메모리(140)를 구성하는 각각의 페이지에 상기 UHD 비디오의 각 프레임을 순차적으로 저장함으로써, 상기 수신한 UHD 비디오를 저장할 수 있다.
또한 상기 UHD 영상 분배 장치(100)의 스케일러(150)는, 각 스케일러(150)와 출력채널을 통해 연결되는 각각의 디스플레이(300)에 상기 저장한 특정 비디오를 분배하여 송출할 때, 상기 각 스케일러(150)는 해당 디스플레이(300)의 디스플레이 정보와 해당 비디오 정보를 참조하여, 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한 상기 특정 비디오의 프레임을 저장순서대로 순차적으로 선택적으로 로딩하여 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트에 따라 상기 비디오의 프레임 레이트를 조정하고, 상기 프레임 레이트를 조정한 각 비디오의 프레임을 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운하여 송출함으로서, 상기 각 디스플레이(300)에 적합한 비디오를 제공하게 된다.
즉, 상기 UHD 프레임 메모리(140)는, 상기 수신한 비디오의 해상도와 상기 UHD 프레임 메모리(140)를 구성하는 페이지의 크기의 비율에 따라 상기 페이지가 적어도 하나 이상의 영역으로 분할되며, 상기 수신한 비디오의 프레임을 상기 분할된 적어도 하나 이상의 영역에 미리 설정한 순서대로 저장하게 되는 것이다.
이때, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트가 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트보다 작은 경우, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트와 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트의 비율에 따라 더미 프레임을 추가적으로 생성하여 삽입함으로서, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트를 조정한다.
예를 들어, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트(예 30fps)가 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트(예: 90fps)보다 3배작은 경우, 3의 배수에 해당하는 상기 비디오의 프레임을 복사하여 더미 프레임을 생성하고, 상기 3의 배수에 해당하는 비디오 프레임의 다음번에 상기 생성한 더미 프레임을 삽입함으로서, 상기 프레임 레이트를 조정한다.
또 다른 예로써, 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트(예: 60fps)가 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트(예: 30fps)보다 2배 큰 경우에는, 상기 스케일러(151)는, 해당 비디오의 프레임을 상기 UHD 프레임 메모리(140)로부터 로딩할 때, 홀수 또는 짝수 번째의 프레임을 선택적으로 로딩함으로써, 상기 프레임 레이트를 조정할 수 있다.
즉, 상기 스케일러(151)는, 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장한 비디오의 프레임 레이트가 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트보다 큰 경우에는, 상기 저장한 순서대로 상기 비디오의 프레임을 로딩하되, 상기 저장한 비디오 및 상기 디스플레이(300)에서 지원하는 프레임 레이트의 비율에 따라 선택적으로 상기 비디오의 프레임을 로딩함으로서, 상기 프레임 레이트를 조정하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 영상 분배 장치를 통해 UHD 영상을 포함하여 다양한 해상도의 비디오를 복수의 디스플레이에 분배하여 송출하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 UHD 영상 분배 장치를 통해 UHD 영상을 포함하여 다양한 해상도의 비디오를 복수의 디스플레이에 분배하여 송출하는 과정은 우선, UHD 영상 분배 장치(100)는 상기 UHD 영상 분배 장치(100)에 연결된 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)에 대한 디스플레이 정보를 설정한다(S110).
상기 디스플레이 정보는, 상기 각 디스플레이(300)에서 지원하는 해상도 및 프레임 레이트를 포함하여 구성되며, 사용자에 의해 직접적으로 입력되거나, 상기 각 디스플레이(300)로부터 EDID 정보를 주기적으로 수신하여 해당 EDID 정보로부터 상기 해상도 및 프레임 레이트를 각각 추출함으로서, 설정된다.
또한 상기 설정한 디스플레이 정보는, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)에 구비되고, 출력채널을 통해 상기 각 디스플레이(300)와 연결되는 각각의 스케일러(151)의 동작에 필요한 정보이다.
다음으로 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 외부로부터 FHD 비디오, UHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 비디오를 수신(S120)하면, 상기 수신한 비디오의 해상도에 따라 UHD 프레임 메모리(140)를 구성하는 각 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하여 저장한다(S130).
상기 분할은, 상기 수신한 비디오의 해상도 및 상기 페이지의 크기의 비율에 따라 수행되며, 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는, 상기 수신한 각 비디오의 프레임을 상기 각 페이지를 분할한 각각의 영역에 미리 설정한 순서대로 저장함으로써, 상기 수신한 비디오를 상기 UHD 프레임 메모리(140)에 저장함은 상술한 바와 같다.
다음으로, 상기 프레이 메모리(140)에 저장한 특정 비디오를 적어도 하나 이상의 디스플레이(300)에 분배하여 송출하고자 하는 경우(S140), 상기 UHD 영상 분배 장치(100)는 상기 설정한 각 디스플레이(300)의 디스플레이 정보에 따라(즉, 각 디스플레이의 해상도 및 프레임 레이트) 상기 저장한 특정 비디오의 해상도 및 프레임 레이트를 조정하여 송출한다(S150).
한편 상기 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것은, 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치 및 그 방법은 UHD 비디오를 포함하여 다양한 해상도로 구성된 비디오를 수신 받고, 상기 수신한 비디오의 해상도에 따라 UHD급의 프레임 메모리를 복수의 영역으로 분할하여 저장할 수 있도록 하고, 복수의 디스플레이에 상기 저장한 비디오를 분배하여 송출할 때, 상기 각 디스플레이의 프레임 레이트에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 상기 각 디스플레이에서 지원하는 해상도에 따라 상기 로딩한 각 프레임을 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상이한 해상도 및 프레임 레이트를 지원하는 복수의 디스플레이에 대한 호환성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100 : 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치
110 : 사용자 인터페이스부 120 : 디스플레이 정보 설정부
130 : 비디오 수신부 140 : UHD 프레임 메모리
150 : 비디오 분배부 151 : 스케일러
200 : 비디오 제공 장치 300 : 디스플레이
400 : 사용자 단말

Claims (10)

  1. 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치에 있어서,
    상기 UHD 영상 분배 장치에 연결되는 적어도 하나 이상의 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함한 디스플레이 정보를 사용자로부터 입력받거나, 또는 상기 디스플레이로부터 추출하여 각각 설정하는 디스플레이 정보 설정부;
    UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 복수의 비디오를 수신하고, 상기 수신한 각 비디오의 해상도에 따라 UHD 프레임 메모리를 분할하여 상기 수신한 비디오를 저장하는 비디오 수신부; 및
    상기 적어도 하나 이상의 디스플레이에 각각 연결되는 복수의 스케일러를 통해 상기 저장한 비디오를 분배하여, 상기 각 디스플레이로 송출하는 비디오 분배부;를 포함하며,
    상기 비디오 수신부는, 상기 수신한 비디오의 해상도에 대한 크기와 상기 UHD 프레임 메모리를 구성하는 각 페이지의 크기에 대한 비율에 따라 상기 각 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 분할한 각 영역에 상기 수신한 비디오의 프레임을 사전에 설정한 순서에 따라 저장하며,
    상기 비디오 분배부는, 상기 스케일러를 통해 해당 스케일러와 연결된 디스플레이에 대해 설정한 디스플레이 정보에 따라 상기 저장한 비디오에 대한 해상도 및 프레임 레이트를 조정하여 상기 분배 및 송출을 수행하며,
    상기 스케일러는, 상기 디스플레이 정보에 포함된 상기 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 로딩하고, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 디스플레이 정보에 포함된 상기 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 혹은 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케일러는,
    해당 스케일러에 연결된 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 작은 경우,
    상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케일러는,
    해당 스케일러에 연결된 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트가 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 큰 경우,
    상기 저장한 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되, 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 더미 프레임을 추가 생성하여 삽입한 후, 상기 더미 프레임을 포함한 상기 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 장치.
  6. 특정 비디오를 분배하여 송출하기 위한 적어도 하나 이상의 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도 및 프레임 레이트를 포함한 디스플레이 정보를 사용자로부터 입력받거나, 또는 상기 디스플레이로부터 추출하여 각각 설정하는 디스플레이 정보 설정 단계;
    UHD 비디오, FHD 비디오 또는 이들의 조합을 포함하는 복수의 비디오를 수신하고, 상기 수신한 각 비디오의 해상도에 따라 UHD 프레임 메모리를 분할하여 상기 수신한 비디오를 저장하는 비디오 수신 단계; 및
    상기 적어도 하나 이상의 디스플레이에 각각 연결되는 복수의 스케일러를 통해 상기 저장한 비디오를 분배하여, 상기 각 디스플레이로 송출하는 비디오 분배 단계;를 포함하며,
    상기 비디오 수신 단계는, 상기 수신한 비디오의 해상도에 대한 크기와 상기 UHD 프레임 메모리를 구성하는 각 페이지의 크기에 대한 비율에 따라 상기 각 페이지를 적어도 하나 이상의 영역으로 분할하고, 상기 분할한 각 영역에 상기 수신한 비디오의 프레임을 사전에 설정한 순서에 따라 저장하며,
    상기 비디오 분배 단계는, 상기 스케일러를 통해 해당 스케일러와 연결된 디스플레이에 대해 설정한 디스플레이 정보에 따라 상기 저장한 비디오에 대한 해상도 및 프레임 레이트를 조정하여 상기 분배 및 송출을 수행하며,
    상기 스케일러는, 상기 디스플레이 정보에 포함된 상기 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 로딩하고, 상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 디스플레이 정보에 포함된 상기 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 혹은 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 UHD 영상 분배 방법은,
    상기 스케일러에서, 해당 스케일러와 연결된 특정 디스플레이의 프레임 레이트가 상기 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 작은 경우, 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되,
    상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 상기 저장한 비디오의 프레임을 선택적으로 로딩하고,
    상기 로딩한 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레이에서 지원하는 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 UHD 영상 분배 방법은,
    상기 스케일러에서, 해당 스케일러와 연결된 특정 디스플레이의 프레임 레이트가 상기 UHD 프레임 메모리에 저장한 비디오의 프레임 레이트보다 큰 경우, 상기 저장한 비디오의 프레임을 순차적으로 로딩하되,
    상기 특정 디스플레이에서 지원하는 프레임 레이트와 상기 비디오의 프레임 레이트의 비율에 따라 더미 프레임을 추가 생성하여 삽입한 후,
    상기 더미 프레임을 포함한 상기 비디오의 프레임을 상기 특정 디스플레의 비디오 해상도에 따라 스케일 업 또는 스케일 다운함으로써, 상기 해상도 및 프레임 레이트를 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일러를 이용한 UHD 영상 분배 방법.
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