KR19980037122A - 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법 - Google Patents

멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
멀티미디어 데이타 입출력 통합 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
멀티미디어 데이타 입출력 기능을 통합한 고성능의 3차원 그래픽 가속기와 프레임 버퍼와 PCI 브릿지를 채용한 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
3차원 그래픽 가속 기능을 수행하는 3차원 그래픽 가속기; 픽셀 데이타를 저장하는 프레임 버퍼; 부가적인 정보를 저장하는 로컬 버퍼; 픽셀 데이타를 디지탈/아날로그 변환하는 팔레트 디지탈/아날로그 변환기; 기하학적 위치연산 기능을 수행하는 브릿지; 모니터 신호를 선택하는 경로 제어기; 아날로그 복합 비디오신호를 디코딩하는 디코더; 오디오 데이타를 처리하는 음향 반향 제거기, 아날로그/디지탈 변환기, 오디오 코덱, 디지탈 혼합기, 디지탈/아날로그 변환기; 및 오디오 데이타와 비디오 데이타를 전송을 제어하는 멀티미디어 제어기를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
3차원 애니메이션, 멀티미디어 데이타 편집, 컴퓨터 공동작업에 이용됨.

Description

멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법
본 발명은 개인용 컴퓨터(PC)상에서 고성능의 3차원 그래픽을 처리하면서 오디오/비디오의 멀티미디어 데이타를 입출력할 수 있는 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법에 관한 것으로, 특히 카메라 또는 VCR의 비디오 데이타 입출력 기능, 마이크와 스피커를 통한 오디오 데이타 입출력 기능, 및 3차원 그래픽 처리와 출력 기능을 통합한 3차원 그래픽 데이타 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법에 관한 것이다.
종래의 3차원 그래픽 가속 장치는 오디오나 비디오 데이타 스트림 입력 기능이 없거나, 별도의 비디오 입력장치를 사용하여 입력할 경우에 비디오 입력장치내에 비디오 데이타 저장을 위한 별도의 비디오 프레임 버퍼를 가지고 있어야 하며, 비디오 데이타를 3차원 그래픽 가속기로 전달하는 것을 시스템의 중앙처리장치가 프로그램 제어에 의해 수행하므로써 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었고, 또한 오디오 입력도 별도의 오디오 입력장치를 사용하므로써 오디오, 비디오, 및 3차원 그래픽이 동시에 동기되는 3차원 애니메이션과 같은 멀티미디어 응용의 처리가 어려운 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 3차원 그래픽 가속 기능 수행을 위하여 고성능의 3차원 그래픽 가속기를 채용하고, 비디오 데이타 입력이 별도의 메모리와 시스템 중앙처리장치의 개입없이 3차원 그래픽 가속기가 사용하는 프레임 버퍼를 통하여 모니터에 동시에 표시될 수 있도록 하며, 또한 기하학적 위치연산 기능을 내장한 PCI 브릿지를 채용하여 3차원 그래픽 가속 기능을 향상시키고, 시스템의 PCI 버스와는 별도의 2차 PCI 버스를 둠으로써 압축되지 않은 비디오 데이타는 2차 PCI 버스상에서만 이동되게 하여 많은 양의 비디오 데이타가 프레임 버퍼로 전달되지만 전체 시스템의 성능에 영향을 미치지 않도록 구성한 3차원 그래픽 가속 장치 및 그 데이타 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속 장치의 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 오디오, 비디오, 및 그래픽 데이타의 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : VGA 경로 제어기 2 : 팔레트 디지탈/아날로그 변환기
3 : 프레임 버퍼 4 : 로컬 버퍼
5 : 3차원 그래픽 가속기 6 : NTSC 디코더
7 : PCI 멀티미디어 제어기 8 : PCI 브릿지
9 : PCI 버스 커넥터 10 : 음향 반향 제거기
11 : 아날로그/ 디지탈 변환기 12 : 오디오 코덱
13 : 디지탈 믹서 14 : 디지탈/아날로그 변환기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 3차원 그래픽 가속 기능을 수행하는 3차원 그래픽 가속기; 상기 3 차원 그래픽 가속기의 제어에 따라 3차원 그래픽 픽셀 데이타와 비디오 픽셀 데이타를 저장하는 프레임 버퍼; 상기 3차원 그래픽 가속기의 제어에 따라 3차원 그래픽데이타의 생성을 위한 부가적인 정보를 저장하는 로컬 버퍼; 상기 프레임 버퍼의 픽셀 데이타를 입력받아 디지탈/아날로그 변환을 수행하는 팔레트 디지탈/아날로그 변환기; 3차원 그래픽 데이타 처리에 필요한 기하학적 위치연산 기능을 수행하면서 상기 3차원 그래픽 가속기가 연결된 장치내부의 2차 PCI(Peripheral Component Interconnect) 로컬버스를 시스템의 PCI 버스에 연결해 주는 브릿지; 상기 시스템의 BIOS(Basic Input Output System) 수행시 동작되는 외부의 2차원 그래픽 카드에서 출력되는 모니터 신호와 상기 3차원 그래픽 가속기의 출력이 상기 프레임 버퍼와 팔레트 디지탈/아날로그 변환기를 통하여 출력되는 모니터 신호중 하나를 선택하여 외부의 모니터에 출력하는 경로 제어기; 외부로부터 입력되는 아날로그 복합 비디오신호를 디지탈 픽셀 데이타, 수직/수평 동기신호, 및 클럭신호로 디코딩하는 디코더; 외부로부터 오디오 데이타가 입력될때 음향 반향을 제거하는 음향 반향 제거기; 상기 음향 반향 제거기를 통하여 오디오 데이타를 입력받아 아날로그/디지탈 변환하는 아날로그/디지탈 변환기; 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 입력되는 오디오 데이타를 부호화하여 출력하고, 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 복호화하여 출력하는 오디오 코덱; 상기 오디오 코덱으로부터 출력되는 복호화된 오디오 데이타와 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 오디오 데이타를 혼합하여 출력하는 디지탈 혼합기; 상기 디지탈 혼합기로부터 출력되는 오디오 데이타를 디지탈/아날로그 변환하여 상기 음향 반향 제거기와 외부의 스피커로 출력하는 디지탈/아날로그 변환기; 및 상기 오디오 코덱으로부터 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 상기 2차 PCI 로컬버스와 브릿지를 통하여 상기 시스템으로 전송하고, 상기 디코더로부터 입력되는 비디오 데이타를 상기 2차 PCI 버스를 통하여 상기 3차원 그래픽 가속기로 전송하거나 상기 2차 PCI 로컬버스와 브릿지를 통하여 상기 시스템으로 전송하며, 상기 브릿지와 2차 PCI 로컬버스를 통하여 상기 시스템으로부터 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 상기 오디오 코덱으로 전송하는 멀티미디어 제어기를 포함한다.
또한, 본 발명의 방법은, 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치에 적용되는 3차원 그래픽 데이타 처리 방법에 있어서, 음성신호가 입력되면 재입력된 음향 반향을 제거한 후에 아날로그/디지탈화 변환을 수행하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계 수행 후, 디지탈화된 오디오 데이타를 부호화한 후에 멀티미디어 제어기와 브릿지와 버스 커넥터를 통하여 시스템의 주기억장치에 저장하는 제 2 단계; 상기 시스템의 주기억장치에 저장되어 있던 부호화된 오디오 데이타를 입력받으면 상기 버스 커넥터와 브릿지와 멀티미디어 제어기를 통하여 전달받은 후에 오디오 데이타를 복호화하는 제 3 단계; 상기 제 1 단계와 제 3 단계 수행 후, 디지탈화된 오디오 데이타와 복호화된 오디오 데이타를 혼합하여 하나의 오디오 데이타로 만든 후에 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 4 단계; 상기 시스템으로부터 3차원 그래픽 데이타를 입력받으면 상기 버스 커넥터와 브릿지를 통하여 전달받아 3차원 그래픽 처리를 수행하여 각 픽셀 데이타에 관련된 부가정보를 저장한 후에 저장된 부가정보를 다시 3차원 그래픽 처리하여 화면에 표시될 픽셀 데이타로 변환한 다음에 팔레트 디지탈/아날로그 변환기와 경로 제어기를 거쳐 출력하는 제 5 단계; 및 외부로부터 비디오신호를 입력받으면 픽셀 데이타와 수평/수직 동기신호, 픽셀클럭, 및 필드표시 신호로 만든 후에 상기 시스템 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 브릿지와 버스 커넥터를 경유하여 상기 시스템의 주기억장치에 저장하거나 화면에 표시될 픽셀 데이타로 변환하여 팔레트 디지탈/아날로그 변환기와 경로 제어기를 거쳐 출력하는 제 6 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 그래픽 가속 장치의 구성도로서, 도면에서 1은 VGA 경로 제어기, 2는 팔레트 디지탈/아날로그 변환기, 3은 프레임 버퍼, 4는 로컬 버퍼, 5는 3차원 그래픽 가속기, 6은 NTSC 디코더, 7은 PCI 멀티미디어 제어기, 8은 PCI 브릿지, 9는 PCI 버스 커넥터, 10은 음향 반향 제거기, 11은 아날로그/ 디지탈 변환기, 12는 오디오 코덱, 13은 디지탈 믹서, 14는 디지탈/아날로그 변환기를 각각 나타낸다.
본 발명은, 기능적으로 3차원 그래픽 가속 기능 수행을 담당하는 고성능의 3차원 그래픽 가속기(5), 프레임 버퍼, 로컬 버퍼, 팔레트 디지탈/아날로그 변환기(Palette Digital to Analog Converter), PCI 브릿지(8)에 내장된 기하학적 위치 연산 기능과 개인용 컴퓨터의 BIOS(Basic Input Output System) 수행시 동작되는 2차원 VGA 그래픽 카드에서 출력되는 모니터 신호와 3차원 그래픽 가속기(5)에서 출력되는 모니터 신호중 하나를 선택하여 모니터에 출력될 수 있도록 해 주는 VGA 경로 제어기(1), 비디오 데이타 입력을 위한 NTSC 디코더(6), PCI 멀티미디어 제어기(7), 오디오 데이타의 입출력을 담당하는 음향 반향 제거기(10)와 아날로그/디지탈 변환기(ADC : Analog to Digital Converter)(11)와 디지탈/아날로그 변환기(DAC : Digital to Analog Converter)(14)와 디지탈 믹서(13)와 오디오 코덱(12), PCI 인터페이스를 위한 PCI 버스 커넥터(9)와 PCI 브릿지(8)를 구비한다.
3차원 그래픽 가속기(5)는 점, 선, 사각형, 및 다각형과 같은 기본요소의 렌더링을 하드웨어로 가속해 주는 장치이다. 제공하는 렌더링 형태로는 실감화면을 위한 텍스춰 맵핑(Texture mapping), 부드러운 표면묘사를 위한 고로드 쉐이딩(Gouraud shading), 감춰진 선이나 면을 처리하기 위한 뎁스(Depth), 화면의 특수효과를 위한 포그(Fog)나 알파블랜딩(Alpha blending), 묘사된 화면의 질을 향상시키기 위한 앤티얼라이어싱(Anti-aliasing), 화면의 특정요소를 잘라내기 위한 마스킹(Masking), 적은량의 프레임 버퍼로 고급의 화질을 제공하는 디더링(Dithering), 및 화면상에 특정 오브젝트를 용이하게 그리거나 지울 수 있는 로지컬 연산 기능이 있다. 이러한 렌더링 기능은 여러가지 조합으로 성능의 저하없이 적용 가능하다. 이 3차원 렌더링 기능은 종래의 산업표준 응용프로그램 인터페이스를 모두 지원해 줄 수 있다.
또한, 3차원 그래픽 가속기(5)는 부가적인 로직이 없이 바로 2차 PCI(Peripheral Component Interconnect) 로컬 버스에 접속될 수 있도록 PCI 인터페이스 로직을 내장하고 있으며, 픽셀 데이타를 저장하는 프레임 버퍼(3)와 각 픽셀 데이타의 부가정보 저장을 위한 로컬 버퍼(4)를 동시에 관리할 수 있는 메모리 제어 로직과 비디오 타이밍신호 발생기도 내장하고 있다. 이런 기능들을 내장하므로써 3차원 그래픽 가속기(5), DRAM(Dynamic Rendom Access Memory)으로 구성된 로컬 버퍼(4), VRAM(Video RAM)으로 구성된 프레임 버퍼(3), 모니터로 출력되는 아날로그 비디오신호를 만드는 팔레트 디지탈/아날로그 변환기(2)만으로 3차원 그래픽 가속 기능을 구현할 수 있다.
프레임 버퍼(3)는 모니터 화면상에 표시될 3차원 그래픽 픽셀 데이타와 비디오 픽셀 데이타를 저장한다. 프레임 버퍼(3)는 3차원 그래픽 가속기(5)가 새로운 데이타로 버퍼를 채우는 동안 팔레트 디지탈/아날로그 변환기(2)가 데이타를 읽어나갈 수 있도록 설계된 비디오램(VRAM)으로 구성된다.
로컬 버퍼(4)는 3차원 그래픽을 구현하기 위하여 필요한 그래픽스 식별자, 고속 클리어 제어비트, 스텐실(Stencil), 뎁스(Depth) 정보를 저장한다. 로컬 버퍼(4)는 디램(DRAM)으로 구성되며, 3차원 그래픽 가속기(5)가 직접 관리한다.
팔레트 디지탈/아날로그 변환기(2)는 프레임 버퍼(3)에 저장된 디지탈 정보를 모니터상의 화면표시에 사용되는 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
PCI 브릿지(8)에 내장된 기하학적 위치연산 기능은 부동소수점 매트릭스 곱셈을 수행하여, 3차원 공간좌표를 2차원 화면의 좌표로 변환한다. 이 기능은 시스템의 중앙처리장치가 수행할 수 도 있으나, 본 발명에서는 고성능의 3차원 그래픽 가속기 능을 얻기 위하여 하드웨어로 구현된 기능을 채용하였다.
VGA 경로 제어기(1)는 종래의 2차원 VGA 그래픽 가속기에서 출력되는 모니터 출력을 모니터에 표시하다가 3차원 그래픽 가속기(5)가 동작하기 시작하면 3차원 그래픽 가속기(5)의 모니터 출력이 모니터에 표시될 수 있도록 모니터로 출력되는 신호원을 변경, 선택하기 위한 로직이다. 개인용 컴퓨터의 BIOS(Basic Input Output System) 수행시에는 특정 메모리 영역을 그래픽용으로 사용하면서 2차원 그래픽 기능을 수행하는데 3차원 그래픽 가속기(5)는 이 기능을 지원하지 않는다. 따라서, 시스템이 리세트되고 초기 BIOS 모드에서 동작되는 동안에는 종래의 2차원 VGA그래픽 카드에서 출력되는 모니터 신호를 모니터에 표시하게 된다. BIOS 모드의 수행이 종료되고 3차원 그래픽 가속기(5)가 정상 동작하게 되면 3차원 그래픽 가속기(5)에서 출력되는 모니터 신호가 모니터에 출력될 수 있도록 신호의 절환이 일어나야 되는데 VGA 경로 제어기(1)가 이 기능을 수행한다.
비디오 데이타의 입출력을 위한 기능블럭 각각이 수행하는 기능은 다음과 같다.
NTSC 디코더(6)는 카메라나 VCR에서 출력되는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식의 아날로그 복합 비디오신호를 디지탈화하고, 디지탈화된 디지탈 복합 비디오신호로부터 일반적으로 컴퓨터에서 채용하는 영상데이타 포맷인 YUV 4:2:2 포맷의 비디오 픽셀 데이타와 이들 데이타의 동기를 위한 수평, 수직 동기신호 및 픽셀 클럭신호를 분리하여 PCI 멀티미디어 제어기(7)로 출력한다.
PCI 멀티미디어 제어기(7)는 NTSC 디코더(6)로부터 입력되는 YUV 4:2:2 포맷의 16비트 데이타를 컴퓨터에서 모니터로 데이타를 출력할 때 일반적으로 사용하는 그래픽 데이타 포맷인 RGB(Red, Green, Blue) 데이타 포맷으로 변환하고, 변환된 데이타를 모니터상에 출력 가능하도록 2차 PCI 버스를 통하여 3차원 그래픽 가속기(5)가 관리하는 프레임 버퍼(4)에 기록한다. 또한, 입력된 YUV 데이타를 중앙처리장치가 필요한 처리를 부가할 수 있도록 시스템 메모리에 기록할 수도 있다. PCI 멀티미디어 제어기(7)는 비디오 데이타의 입력기능 외에 별도의 8비트 버스를 지원하며, 이 버스에 오디오 코덱(12)을 접속함으로써 부호화된 오디오 데이타가 2차 PCI 버스를 통하여 시스템에 입력될 수 있다. 또한, 오디오 코덱(12)과 NTSC 디코더(6)의 초기화등에 필요한 입출력 포트에의 접근도 이 PCI 멀티미디어 제어기(7)에서 제공하는 소자간 산업표준 통신포트인 I2C(Inter IC) 포트와 입출력포트를 통하여 이루어진다. 또한, PCI 멀티미디어 제어기(7)는 부가적인 로직이 없이 바로 2차 PCI(Peripheral Component Interconnect) 로컬 버스에 접속될 수 있도록 PCI 인터페이스 로직을 내장하고 있다.
오디오 데이타의 입출력을 위한 기능블럭 각각이 수행하는 기능은 다음과 같다.
음향 반향 제거기(10)는 디지탈/아날로그 변환기(14)의 출력을 입력받아 스피커로 출력되는 음향이 마이크를 통하여 다시 시스템으로 입력되는 것을 방지하기 위하여 음향 반향을 제거한다.
아날로그/디지탈 변환기(11)는 마이크를 통하여 아날로그 데이타로 입력된 오디오 데이타를 컴퓨터에서 처리 가능한 디지탈 오디오 데이타로 변환시켜 준다.
오디오 코덱(12)은 아날로그/디지탈 변환기(11)로부터 입력되는 오디오 데이타를 부호화하고 PCI 멀티미디어 제어기(7)로부터 입력되는 오디오 데이타를 복호화한다. 오디오 데이타를 컴퓨터 시스템에서 저장하거나 전송할 때, 데이타 양을 줄이기 위하여 일반적으로 수행되는 과정이며, 시스템으로 전달되는 데이타에 대해서는 부호화를 수행하고, 스피커로 출력될 부호화된 데이타에 대해서는 복호화를 수행한다.
디지탈 믹서(13)는 오디오 코덱(12)으로부터 출력되는 오디오 데이타와 아날로그/변환기(11)를 통하여 입력된 오디오 데이타를 합쳐서 하나의 오디오 데이타 스트림으로 만드는 기능을 수행하며, 입력된 마이크의 오디오 데이타를 스피커를 통하여 정확하게 출력하기 위해 필요하다.
디지탈/아날로그 변환기(14)는 컴퓨터내에서 사용되던 디지탈 오디오 데이타를 스피커로 출력시키기 위하여 아날로그 오디오 데이타로 변환해 준다.
오디오 및 비디오 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속장치를 시스템에 연결시키는 PCI 버스는 PCI 브릿지(8)와 PCI 버스 커넥터(9)로 구성된다.
PCI 브릿지(8)는 한 보드에 두개 이상의 PCI 장치를 탑재하기 위하여 필수적인 것이며, 본 장치내부의 2차 PCI 버스 구성을 가능하게 하고, 시스템의 PCI 버스와 장치내부의 2차 PCI 버스간의 연결을 담당한다.
PCI 버스 커넥터(9)는 PCI 규격에 정의된 대로 에지(edge) 커넥터 형태로 구성되며, 본 장치가 개인용 컴퓨터의 PCI 슬롯에 탑재될 수 있도록 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 오디오, 비디오, 및 그래픽 데이타의 흐름도이다.
먼저, 마이크를 통하여 음성신호가 입력되면(21) 음향 반향 제거기(10)가 스피커로 출력된 음향이 마이크를 통하여 재입력된 음향 반향을 제거하고(22), 아날로그/디지탈 변환기(11)에서 아날로그/디지탈화 변환을 수행한다(23).
디지탈화된 오디오 데이타는 오디오 부호화 과정과 오디오 데이타 혼합 과정으로 병렬 입력된다.
오디오 코덱(12)에서는 디지탈화된 오디오 데이타를 부호화한 후에(24) PCI 멀티미디어 제어기(7)를 통해 PCI 버스에 실리며(25), PCI 브릿지(8)와 PCI 버스 커넥터(9)를 거쳐(26,27) 시스템의 주기억장치에 저장된다(28).
한편, 디지탈 믹서(13)에서는 디지탈화되어 입력된 오디오 데이타와 오디오 코덱(12)에서 출력되는 복호화된 오디오 데이타를 혼합하여 하나의 오디오 데이타로 만든 후에(29) 디지탈/아날로그 변환기(14)에서 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커를 통하여 출력한다(31).
시스템의 주기억장치에 저장되어 있던 부호화된 오디오데이타를 입력받으면(32) PCI 버스 커넥터(9)와 PCI 브릿지(8)와 PCI 멀티미디어 제어기(7)를 거쳐 전달한 후에(33,34,35) 오디오 코덱(12)에서는 전달받은 오디오 데이타를 복호화한다(36). 이후, 디지탈 믹서(13)에서는 디지탈화되어 입력된 오디오 데이타와 오디오 코덱(12)에서 출력되는 복호화된 오디오 데이타를 혼합하여 하나의 오디오 데이타로 만든 후에(29) 디지탈/아날로그 변환기(14)에서 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커를 통하여 출력한다(31).
시스템에서 모니터에 출력하려는 3차원 그래픽 데이타를 입력받으면(37) PCI 버스 커넥터(9)와 PCI 브릿지(8)를 통하여 전달하여(38,39) 3차원 그래픽 가속기(5)에서 필요한 처리를 거친 후에(40) 각 픽셀 데이타에 관련된 부가정보를 로컬 버퍼(4)에 저장한다(41). 로컬 버퍼(4)에 저장된 부가정보를 다시 3차원 그래픽 가속기(5)로 읽어와서 처리를 거친 후에(42) 화면에 표시될 픽셀 데이타로 만들어 프레임 버퍼(3)에 저장한 다음에(43) 팔레트 디지탈/아날로그 변환기(2)와 VGA 경로 제어기(1)를 거쳐 모니터에 출력한다(45).
카메라 또는 VCR로부터 비디오신호를 입력받으면(46) NTSC 디코더(6)에서 YUV 4:2:2 포맷의 픽셀 데이타와 수평, 수직 동기신호, 픽셀클럭, 및 필드표시 신호로 만든 후에(47) PCI 멀티미디어 제어기(7)에 입력된다. PCI 멀티미디어 제어기(7)로 전달된 비디오 데이타는 시스템 중앙처리장치의 제어에 따라 모니터 출력을 위해 프레임 버퍼(3)에 저장될 수도 있고, PCI 브릿지(8)와 PCI 버스 커넥터(9)를 경유하여 시스템의 주기억장치에 저장될 수도 있다(49,50,51). 프레임 버퍼(3)에 저장되었다가 모니터에 출력되는 과정은 화면에 표시될 픽셀 데이타로 만들어 프레임 버퍼(3)에 저장한 다음에(43) 팔레트 디지탈/아날로그 변환기(2)와 VGA 경로 제어기(1)를 거쳐 모니터에 출력한다(45).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은 하나의 통합된 구조에서 카메라 비디오를 입력할 수 있고, 마이크 오디오도 동시에 입력할 수 있으며, 입력된 비디오와 오디오를 모니터와 스피커로 동시 출력할 수 있어서 종래의 그래픽 가속 장치로는 제공하기 어려운 3차원 그래픽 처리와 오디오/비디오 데이타 처리를 동시에 결합한 응용을 쉽게 처리할 수 있고, 멀티미디어 처리를 하나의 장치에 통합함으로써 별도의 장치로 기능을 구현할 때보다 필요한 하드웨어 자원을 줄일 수 있으며, 시스템의 중앙처리장치의 부하를 줄여주는 장점이 있다.
즉, 본 발명은 3차원 그래픽과 오디오/비디오 등의 멀티미디어 데이타를 효과적으로 통합 처리할 수 있으므로, 종래의 다양한 멀티미디어 응용들을 지원하면서 3차원 애니메이션과 같은 복합적인 응용까지 지원 가능하여 다양한 3차원 그래픽 데이타 처리 응용분야에 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 3차원 그래픽 가속 기능을 수행하는 3차원 그래픽 가속기;
    상기 3 차원 그래픽 가속기의 제어에 따라 3차원 그래픽 픽셀 데이타와 비디오 픽셀 데이타를 저장하는 프레임 버퍼;
    상기 3차원 그래픽 가속기의 제어에 따라 3차원 그래픽데이타의 생성을 위한 부가적인 정보를 저장하는 로컬 버퍼;
    상기 프레임 버퍼의 픽셀 데이타를 입력받아 디지탈/아날로그 변환을 수행하는 팔레트 디지탈/아날로그 변환기;
    3차원 그래픽 데이타 처리에 필요한 기하학적 위치연산 기능을 수행하면서 상기 3차원 그래픽 가속기가 연결된 장치내부의 2차 PCI(Peripheral Component Interconnect) 로컬버스를 시스템의 PCI 버스에 연결해 주는 브릿지;
    상기 시스템의 BIOS(Basic Input Output System) 수행시 동작되는 외부의 2차원 그래픽 카드에서 출력되는 모니터 신호와 상기 3차원 그래픽 가속기의 출력이 상기 프레임 버퍼와 팔레트 디지탈/아날로그 변환기를 통하여 출력되는 모니터 신호중 하나를 선택하여 외부의 모니터에 출력하는 경로 제어기;
    외부로부터 입력되는 아날로그 복합 비디오신호를 디지탈 픽셀 데이타, 수직/수평 동기신호, 및 클럭신호로 디코딩하는 디코더;
    외부로부터 오디오 데이타가 입력될때 음향 반향을 제거하는 음향 반향 제거기;
    상기 음향 반향 제거기를 통하여 오디오 데이타를 입력받아 아날로그/디지탈 변환하는 아날로그/디지탈 변환기;
    상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 입력되는 오디오 데이타를 부호화하여 출력하고, 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 복호화하여 출력하는 오디오 코덱;
    상기 오디오 코덱으로부터 출력되는 복호화된 오디오 데이타와 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 오디오 데이타를 혼합하여 출력하는 디지탈 혼합기;
    상기 디지탈 혼합기로부터 출력되는 오디오 데이타를 디지탈/아날로그 변환하여 상기 음향 반향 제거기와 외부의 스피커로 출력하는 디지탈/아날로그 변환기; 및
    상기 오디오 코덱으로부터 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 상기 2차 PCI 로컬버스와 브릿지를 통하여 상기 시스템으로 전송하고, 상기 디코더로부터 입력되는 비디오 데이타를 상기 2차 PCI 버스를 통하여 상기 3차원 그래픽 가속기로 전송하거나 상기 2차 PCI 로컬버스와 브릿지를 통하여 상기 시스템으로 전송하며, 상기 브릿지와 2차 PCI 로컬버스를 통하여 상기 시스템으로부터 입력되는 부호화된 오디오 데이타를 상기 오디오 코덱으로 전송하는 멀티미디어 제어기를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCI 버스를 통하여 상기 브릿지에 연결되고 상기 시스템의 PCI 버스 슬롯에 연결되는 PCI 버스 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 3차원 그래픽 가속기는,
    부가적인 로직이 없이 바로 상기 2차 PCI 로컬버스에 접속하는 PCI 인터페이스 로직;
    상기 프레임 버퍼와 로컬 버퍼를 동시에 제어하는 메모리 제어 로직; 및
    비디오 타이밍신호를 발생하는 신호 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 3차원 그래픽 가속기는,
    실감화면을 위한 텍스춰 맵핑(Texture mapping), 부드러운 표면묘사를 위한 고로드 쉐이딩(Gouraud shading), 감춰진 선이나 면을 처리하기 위한 뎁스(Depth), 화면의 특수효과를 위한 포그(Fog)나 알파블랜딩(Alpha blending), 묘사된 화면의 질을 향상시키기 위한 앤티얼라이어싱(Anti-aliasing), 화면의 특정요소를 잘라내기 위한 마스킹(Masking), 적은량의 상기 프레임 버퍼로 고급의 화질을 제공하는 디더링(Dithering), 및 화면상에 특정 오브젝트를 용이하게 그리거나 지울 수 있는 로지컬 연산과 같은 렌더링 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치.
  5. 상기 제 4 항에 있어서,
    상기 로컬 버퍼에 저장된 부가 정보는,
    3차원 그래픽을 구현하기 위하여 필요한 그래픽스 식별자, 고속 클리어 제어비트, 스텐실(Stencil), 및 뎁스(Depth) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치.
  6. 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 가속 장치에 적용되는 3차원 그래픽 데이타 처리 방법에 있어서,
    음성신호가 입력되면 재입력된 음향 반향을 제거한 후에 아날로그/디지탈화 변환을 수행하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계 수행 후, 디지탈화된 오디오 데이타를 부호화한 후에 멀티미디어 제어기와 브릿지와 버스 커넥터를 통하여 시스템의 주기억장치에 저장하는 제 2 단계;
    상기 시스템의 주기억장치에 저장되어 있던 부호화된 오디오 데이타를 입력받으면 상기 버스 커넥터와 브릿지와 멀티미디어 제어기를 통하여 전달받은 후에 오디오 데이타를 복호화하는 제 3 단계;
    상기 제 1 단계와 제 3 단계 수행 후, 디지탈화된 오디오 데이타와 복호화된 오디오 데이타를 혼합하여 하나의 오디오 데이타로 만든 후에 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 4 단계;
    상기 시스템으로부터 3차원 그래픽 데이타를 입력받으면 상기 버스 커넥터와 브릿지를 통하여 전달받아 3차원 그래픽 처리를 수행하여 각 픽셀 데이타에 관련된 부가정보를 저장한 후에 저장된 부가정보를 다시 3차원 그래픽 처리하여 화면에 표시될 픽셀 데이타로 변환한 다음에 팔레트 디지탈/아날로그 변환기와 경로 제어기를 거쳐 출력하는 제 5 단계; 및
    외부로부터 비디오신호를 입력받으면 픽셀 데이타와 수평/수직 동기신호, 픽셀클럭, 및 필드표시 신호로 만든 후에 상기 시스템 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 브릿지와 버스 커넥터를 경유하여 상기 시스템의 주기억장치에 저장하거나 화면에 표시될 픽셀 데이타로 변환하여 팔레트 디지탈/아날로그 변환기와 경로 제어기를 거쳐 출력하는 제 6 단계를 포함하여 이루어진 멀티미디어 데이타의 입출력 기능을 갖는 3차원 그래픽 데이타 처리 방법.
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