KR20120067199A - 비디오 인코딩 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

비디오 전처리기, 비디오 인코더, 동작모드 제어회로, 및 호스트 제어기를 포함하는 비디오 인코딩 장치에서 인코딩하는 방법이 공개된다. 이 방법은 동작모드 제어회로가 비디오 인코더의 동작에 동기되지 않고 호스트 제어기로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하는 단계, 동작모드 제어회로가 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 싱크신호에 동기를 맞추어 비디오 인코더에 출력하는 단계, 및 비디오 인코더가 인코딩 제어신호에 따라 비디오 전처리기로부터 출력된 신호를 인코딩하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 인코딩 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR ENCODING VIDEO AND METHOD FOR CONTOLLING THEREOF}
본 발명은 비디오 인코딩 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 비디오 인코더가 실시간으로 동작하는 도중에 동작 모드를 변경할 수 있도록 한 비디오 인코딩 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
비디오 인코더를 적용한 DVR 또는 모바일 단말기 등의 시스템은 카메라, 비디오 전처리, 비디오 인코더, 호스트 제어기 등으로 구성되어, 카메라 단에서 입력되는 비디오 데이터를 비디오 인코더 단에서 수십~수백 배 압축된 스트림 데이터로 변환한다.
최근에는 비디오 인코더를 적용하는 시스템의 다양한 요구에 따라서 고화질의 실시간 비디오 압축은 기본이고, 실시간 동작 중에 화면 사이즈의 변경, 화질의 변경, GOP(Group of Pictures) 주기 변경, IDR(Instantaneous Decoder Refresh) 프레임 강제 삽입 등의 제어를 요구한다.
특히 고성능의 디지털 감시 시스템의 경우에는 실시간의 비디오 저장이 중요한 만큼 상기의 동작 제어 과정에서 프레임 손실이 없어야 하고, 최소한의 동작 지연이 필요하다.
본 발명은 비디오 인코더가 실시간으로 동작하는 도중에 동작 모드를 변경할 수 있는 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히 호스트 시스템에서 요구하는 동작을 비디오 인코더에 전달함에 있어 실시간 동작 중에 초기화 과정이 없고, 스트림 끊김 또는 프레임 손실이 없으며 최소한의 동작 지연으로 비디오 인코더를 제어하는 기술이다.
본 발명의 범위가 상술한 과제에 의해 제한되지는 않는다.
본 발명에 의한 비디오 인코딩 장치는, 비디오 데이터를 수신하는 비디오 전처리기; 상기 비디오 전처리기의 출력 신호를 인코딩하는 비디오 인코더; 상기 비디오 전처리기와 상기 비디오 인코더의 동작을 제어하는 호스트 제어기; 및 상기 비디오 인코더의 동작 중에 상기 호스트 제어기로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하면 상기 비디오 인코더로 인코딩 제어신호를 출력하여 전처리 동작을 변경하는 동작모드 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로는 상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 인코더에 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로는 상기 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 상기 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 1 프레임 구간에 대응하는 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로에 의해 상기 비디오 인코더에서 IDR 중간 삽입, GOP 주기 변경, QP 변경, 및 프레임 단위 인코더 제어용 파라메터 변경 중 어느 하나가 이루어질 수 있다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로는 상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 전처리 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 전처리기에 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로는 상기 비디오 전처리기의 동작을 변경한 후에 상기 비디오 인코더의 동작을 변경하며, 상기 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 상기 비디오 전처리기에 상기 전처리 제어신호를 출력하고 인코더에 해당 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 2 프레임 구간에 대응하는 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동작모드 제어회로에 의해 상기 비디오 전처리기 및 상기 비디오 인코더에서 해상도 또는 프레임 레이트(frame rate)를 변경하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 비디오 인코딩 제어 방법은, 동작모드 제어회로가 비디오 인코더의 동작에 동기되지 않고 호스트 제어기로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하는 단계, 상기 동작모드 제어회로가 상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 인코더에 출력하는 단계, 및 상기 비디오 인코더가 상기 인코딩 제어신호에 따라 상기 비디오 전처리기로부터 출력된 신호를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 양상에 따른 비디오 인코더 제어 방법은, 비디오 데이터를 취득하는 카메라, 카메라에서 얻어진 비디오 데이터를 비디오 인코더에 맞게 가공할 수 있는 비디오 전처리기, 비디오 전처리기에서 입력된 비디오 데이터를 압축할 수 있는 비디오 인코더, 비디오 인코더의 동작을 제어할 수 있는 호스트 제어기로 구성된 비디오 인코더 시스템에서, 인코더 동작 중에 호스트 제어기로부터 동작 변경 명령을 받아 비디오 인코더 및 전처리기의 동작을 변경할 수 있는 '동작모드 제어회로'를 비디오 인코더에 장착하는 것을 특징으로 한다.
비디오 인코더에 장착되는 '동작모드 제어회로'는, 호스트 버스에 연결되어 변경하고자 하는 동작 별로 정의된 명령을 전달하기 위한 호스트 명령 레지스터, 호스트 버스에 연결되어 비디오 전처리기 또는 비디오 인코더의 동작 변경을 일으킬 수 있는 파라메터를 전달하기 위한 호스트 파라메터 레지스터; 호스트 명령 레지스터로부터 명령을 판독하여 호스트 파라메터 레지스터에 저장된 파라메터를 비디오 인코터 또는 비디오 전처리에 전달하기 위한 적절한 시점을 발생하기 위한 스테이트 머신, 및 스테이트 머신의 제어에 의해 비디오 전처리로 전달될 파라메터를 저장하기 위한 비디오 전처리 파라메터 레지스터, 비디오 인코더로 전달될 파라메터를 저장하기 위한 인코더 파라메터 레지스터로 구성될 수 있다.
또한 외부와의 연결 위한 입출력 신호로는, 호스트로부터 파라메터 및 명령을 받기 위한 호스트 버스신호, 비디오 전처리기에서 발생되어 스테이트 머신에서 파라메터 전달 신호를 발생하기 위한 비디오 수직 싱크신호(vsync), 비디오 전처리로 파라메터를 전달하기 위한 비디오 전처리 파라메터 신호, 비디오 인코더로 파라메터를 전달하기 위한 비디오 인코더 파라메터 신호가 있다.
'동작모드 제어회로'는 동작 면에서 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.
첫째, 호스트 제어기로부터 임의의 시점에 (인코더 동작에 동기 되지 않고) 호스트 파라메터와 그에 상응하는 동작 명령을 받을 수 있다. 둘째, '동작모드 제어회로'에 위치한 스테이트 머신은 호스트 제어기로부터 입력된 명령을 즉시 판독하여 비디오 전처리기 또는 비디오 인코더 동작의 변경이 가능한 최단의 시점에 파라메터를 전달함으로써 동작 중의 흐름을 깨지 않고 결과적으로도 연속된 압축 스트림을 만들 수 있게 할 수 있다.
상기 인코더 동작 중에 호스트 제어기로부터 동작 변경 방법은 비디오 전처리 또는 비디오 인코더의 동작 변경을 일으킬 수 있는 파라메터와 동작 유형별로 정의된 명령어로 구성되며, 변경하고자 하는 임의의 시점에 호스트 버스를 통하여 파라메터를 비디오 인코더에 전송하고 마지막으로 상응하는 명령어를 전송할 수 있다.
상기 비디오 인코더는 상기 '동작모드 제어회로'를 포함하며 비디오 전처리로부터 입력되는 비디오 데이터를 프레임(화면 1장 단위) 손실 없이 압축할 수 있어야 하고 각 프레임 인코딩 후 종료신호(frame_done) 신호를 발생시킬 수 있는 기능을 갖는다.
상기 비디오 전처리는 비디오 전처리 파라메터를 입력받아 원하는 동작 변경(해상도 변경, 프레임 레이트, 밝기 조정 등)의 결과를 비디오 인코더에 전달하는 기능을 갖는다.
본 발명의 구성에 따르면, 인코딩 동작 중에 호스트 시스템에서의 동작 변경 요구를 인코더 초기화 없이 최소의 동작 지연으로 가능하게 함으로써 동작 중간에 스트림 발생의 끊김이나 입력되는 비디오 프레임의 손실이 없게 연속 동작을 제어할 수 있는 이점이 있다.
디지털 감시 시스템과 같이 환경 변화에 따른 인코더 동작 제어를 프레임 손실이나 스트림 끊김 없이 요구하는 시스템에 본 발명의 기술을 쉽게 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 초기화 이후 호스트 제어기에서 필요 시 임의의 시점에서 인코더 동작에 동기되지 않고 발생할 수 있는 A 동작 또는 B 동작 요구에 대하여, 동작 변경 과정에서 프레임 손실 또는 스트림 끊김 없이 비디오 데이터를 압축할 수 있다.
본 발명의 범위가 상술한 효과에 의해 제한되지는 않는다.
도 1 은 비디오 인코더를 적용한 시스템의 일 실시예에 따른 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 비디오 인코더가 동작하는 도중에 모드 변경으르 실시하는 방법의 일예를 설명하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 동작모드 제어회로를 구비한 비디오 인코더 시스템 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작모드 제어회로의 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작모드 제어회로에서 실행되는 스테이트 머신의 일 실시예를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예들에 대하여 구체적인 참조 번호가 제공된다. 이 실시예들의 참조번호는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조로 하여 이하 설명될 것이다. 발명의 상세한 설명은 본 발명의 실시예들을 설명하도록 의도된 것이며, 본 발명에 따라 구현될 수 있는 유일한 실시예들을 나타내기 위한 것은 아니다. 후술하는 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위한 구체적인 사항들을 포함한다. 그러나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 기술자라면 이러한 구체적인 사항들 없이도 이 기술을 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 아래의 상세한 설명은 특정 용어로 표현되지만, 본 발명은 이러한 특정 용어의 표현에 의해 제한되는 것이 아니며, 동일한 의미를 갖는 다른 용어가 사용될 수도 있다. 본 발명에서 도면은 설명의 편의를 위해 각 구성요소의 축적이 서로 상이할 수 있다.
도 1 은 비디오 인코더를 적용한 시스템의 일 실시예에 따른 구조를 나타낸 것이다.
카메라(101)는 비디오 전처리기(102)에 비디오 데이터를 전달할 수 있다. 비디오 전처리기(102)는 비디오 데이터를 전처리하여 비디오 인코더(103)에 전달할 수 있다. 비디오 인코더(103)는 frame_done 신호를 호스트 제어기(104)와 비디오 전처리기(102)에 전달할 수 있다. 호스트 제어기(104)는 동작 제어 버스를 통해 비디오 전처리기(102)와 비디오 인코더(103)를 제어할 수 있으며, 초기화, 파라메터 셋팅, 인코더 실행, 상태 체크, 스트림 제어, 실행 중 파라메터 변경과 같은 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코더 시스템에서 있어서, 인코딩 동작 중 모드를 변경하는 방법에 관한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2와 같이 카메라(101)에서 출력되는 프레임별 비디오 데이터를 저장하거나 또는 다른 용도로 필요한 경우 비디오 전처리(102)를 통하여 데이터 가공되고(S201), 그로부터 한 프레임 후에 비디오 인코더(103)에 의해 인코딩된다(S202). 호스트 제어기(104)는 주변 환경에 따라서 임의의 시점(201, 202)에 현재 진행 중인 동작을 변경할 수 있다. 예를 들어 H.264 인코더를 적용한 감시 시스템의 경우 표 1에 나열된 동작 유형의 변경이 실시간 인코딩 중 요구될 수 있다. 표 1은 H.264 인코더의 경우 변경 동작 모드 예를 나타낸 것이다.
동작 유형 호스트 제어기 비디오 전처리기 비디오 인코더 인코더 동작 반영 시점
해상도변경 1. Async Request
-> new size 		2.@ new Vsync
-> new size로 출력
-> new size로 입력 		3.@ new Vsync
-> new size로 I-fr
-> SPS, PPS		 최대 2fr 후
Frame Rate 변경 1. Async Request
-> new fps		 2.@ new Vsync
-> new fps로 출력
-> new fps로 입력 		3..@ new Vsync
-> new fps로 인코딩 		최대 2fr 후
IDR 중간 삽입
또는
GOP 주기 변경 		1. Async Request
-> new period		 이전 프레임 동작과 동일 2. @ new Vsync
-> new period로 I-fr
-> SPS, PPS		 최대 1fr 후
QP 변경
또는
인코더 파라메터 변경 		1. Async Request
-> new QP(encoded)
-> new parameter		 이전 프레임 동작과 동일 2.@ new Vsync
-> new QP 적용
-> new parameter		 최대 1fr 후
해상도 변경은 감시 공간의 움직임이 없을 경우 고해상에서 저해상으로 변경하여 인코딩되는 스트림 량을 줄임으로써 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 다른 예로 같은 해상도에서 감시 대상을 고화질로 압축 저장해야될 경우에는 비디오 인코더의 QP 파라메터를 변경시킴으로써 고화질의 스트림을 얻을 수 있다. 여기서 중요한 점은 감시 시스템의 경우 상기의 동작 변경과정에서 프레임 손실이나 스트림 끊김이 없이 실시간 연속 동작으로 수행되어야 한다는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 비디오 인코더가 동작하는 도중에 모드 변경으르 실시하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 것이다.
도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 인코딩 동작 중 모드 변경 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 2에서 A 동작 요구시(201) 비디오 전처리 동작 변경(S203) 후 비디오 인코더 동작을 변경하게 되고(S204), 이때 지연 시간은 최대 2개의 프레임까지 허용될 수 있다. A 동작의 동작 유형의 예로서 해상도를 변경하거나 또는 프레임 레이트를 변경하는 것 등을 들 수 있다.
A 동작 요구 시점(201)에서, 호스트 제어기(104)는 동작 유형에 해당하는 비디오 전처리 파라메터와 인코더 파라메터를 호스트 동작 제어 버스를 통하여 동작모드 제어회로의 호스트 파라메터 레지스터에 기록(Write)한 후 호스트 명령 레지스터에 RESOLUTION_cmd 명령을 추가로 기록(Write)할 수 있다.
동작모드 제어회로에 내장된 스테이트 머신은 도 5의 스테이트 머신의 실시 예에 따라 상기의 RESOLUTION_cmd를 해석하여 A 동작 요구 시점(201) 이후 처음 발생하는 Vsync 신호(203)에서 비디오 전처리용 파라메터를 비디오 전처리 파라메터 레지스터에 전달하여 비디오 전처리기(102)가 A 동작(A 동작_1fr)을 수행할 수 있게 하며, 바로 다음에 발생하는 두 번째 Vsync 신호(204)에서 비디오 인코더 파라메터를 인코더 파라메터 레지스터에 전달하여 비디오 인코더가 A 동작(A 동작_1fr)을 수행한다.
도 2에서 B동작 요구시(202)에는, 비디오 전처리기(102)의 동작 변동 없이 비디오 인코더(103)만 동작을 변경할 수 있다. 이때, 허용되는 지연 시간의 최대값은 1 프레임에 해당하는 시간일 수 있다. B 동작의 동작 유형의 예로서 IDR 중간 삽입, GOP 주기 변경, QP 변경, 또는 프레임 단위 인코더 제어용 파라메터 변경 등을 들 수 있다.
B 동작의 요구 시점(202)에서, 호스트 제어기(104)는 동작 유형에 해당하는 인코더 파라메터를 호스트 동작 제어 버스를 통하여 동작모드 제어회로의 호스트 파라메터 레지스터에 기록한 후 호스트 명령 레지스터에 IDR_cmd 또는 INITorQP_cmd 명령을 추가로 기록할 수 있다.
동작모드 제어회로에 내장된 스테이트 머신은 도 5의 스테이트 머신의 실시 예에 따라 상기 IDR_cmd 또는 INITorQP_cmd를 해석하여 B 동작 요구 시점(202) 이후 처음 발생되는 Vsync 신호(205)에서 비디오 인코더 파라메터를 인코더 파라메터 레지스터에 전달하여 비디오 인코더가 B동작(B동작_1fr)을 수행(S205)하도록 할 수 있다.
상기 INITorQP_cmd 는 IDR_cmd 와 유사하지만, 초기화 동작이 필요할 때 공유하기 위한 명령으로서 비디오 전처리 파라메터를 호스트 제어기(104)로 받는 즉시 비디오 전처리기(102) 단으로 전달하기 위한 처리과정 (Wr_vim)이 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 동작모드 제어회로를 구비한 비디오 인코더 시스템 구조의 예를 나타낸 것이다.
카메라(101)는 비디오 전처리기(102)에 비디오 데이터를 전달할 수 있다. 비디오 전처리기(102)는 비디오 데이터를 전처리하여 비디오 인코더(103)에 전달할 수 있다. 비디오 인코더(103)는 frame_done 신호를 호스트 제어기(104)에 전달할 수 있고, 동작모드 제어회로(105)를 포함할 수 있다. 호스트 제어기(104)는 동작 제어 버스를 통해 동작모드 제어회로(105)를 제어할 수 있으며, 초기화, 파라메터 셋팅, 인코더 실행, 상태 체크, 스트림 제어, 실행 중 파라메터 변경과 같은 제어를 수행할 수 있다. 동작모드 제어회로(105)는 비디오 인코더(103)에 비디오 인코더 파라메터를 전달할 수 있고, 비디오 전처리기(102)에는 비디오 전처리 파라메터를 전달할 수 있다.
다르게는, 도 3에 도시한 바와 달리 비디오 인코더(103)와는 별도로 동작모드 제어회로(105)를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작모드 제어회로의 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작모드 제어회로에서 실행되는 스테이트 머신의 일 실시예를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 동작모드 제어회로(105)는 스테이트 머신(401), 호스트 명령 레지스터(402), 호스트 파라메터 레지스터(403), 비디오 전처리 파라메터 레지스터(404), 비디오 인코더 파라메터 레지스터(405)를 포함할 수 있다.
스테이트 머신(401)은 호스트 명령 레지스터(402)로부터 명령을 판독하여 호스트 파라메터 레지스터(403)에 저장된 파라메터를 비디오 인코터(103) 또는 비디오 전처리기(102)에 전달하기 위한 적절한 시점을 발생하는데 사용될 수 있다.
호스트 명령 레지스터(402)는 동작 제어 버스에 연결되어 변경하고자 하는 동작 별로 정의된 명령을 전달하는 데에 사용될 수 있다.
호스트 파라메터 레지스터(403)는 동작 제어 버스에 연결되어 비디오 전처리기(102) 또는 비디오 인코더(103)의 동작 변경을 일으킬 수 있는 파라메터를 전달하는데에 사용될 수 있다.
비디오 전처리 파라메터 레지스터(404)는 스테이트 머신(401)의 제어에 의해 비디오 전처리기(102)로 전달될 파라메터를 저장하는데 사용될 수 있다.
비디오 인코더 파라메터 레지스터(405)는 비디오 인코더(103)로 전달될 파라메터를 저장하는데 사용될 수 있다.
이때, 동작 제어 버스(호스트 버스)는 외부와 연결 위하여 호스트 제어기(104)로부터 파라메터 및 명령을 받는데 사용될 수 있다.
호스트 명령 레지스터(402) 및 호스트 파라메터 레지스터(403)는 동작 제어 버스를 통해 호스트 제어기(104)로부터 제어 신호를 전달받을 수 있다. 이때 동작 제어 버스를 통해 호스트 제어기(104)의 클럭(HCLK_host)과 데이터(Host_bus)를 수신할 수 있다. 호스트 명령 레지스터(402)는 신호(cmd_on_running_host, wr_cmd_on_running_host)를 출력할 수 있고, 호스트 파라메터 레지스터(403)는 신호(Param_host)를 출력할 수 있다.
스테이트 머신(401)은 신호(cmd_on_running_host, wr_cmd_on_running_host) 및 수직 싱크신호(vsync)를 입력 받아 신호(Wr_vim, Wr_end, Init_idr_run)를 출력할 수 있다. 스테이트 머신(401)의 일 실시예는 도 5에 도시되어 있다.
수직 싱크신호(vsync)는 비디오 전처리기(102)에서 발생되어 스테이트 머신(401)에서 파라메터 전달 신호를 발생하는데 사용될 수 있다.
비디오 전처리 파라메터 레지스터(404) 및 비디오 인코더 파라메터 레지스터(405)는 신호(Param_host, Wr_vim, HCLK_host, Wr_enc)들의 조합을 입력으로 받아 각각 비디오 전처리 파라메터와 비디오 인코더 파라메터를 비디오 전처리기(102) 및 비디오 인코더(103)에 전달할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 장치를 설명한다.
비디오 인코딩 장치(1)는, 비디오 데이터를 수신하는 비디오 전처리기(102), 비디오 전처리기(102)의 출력 신호를 인코딩하는 비디오 인코더(103), 비디오 전처리기(102)와 비디오 인코더(103)의 동작을 제어하는 호스트 제어기(104), 및 비디오 전처리기(102)와 호스트 제어기(104)를 매개하고 비디오 인코더(103)와 호스트 제어기(104)를 매개하는 동작모드 제어회로(105)를 포함한다. 이때, 동작모드 제어회로(105)는 비디오 인코더(103)의 동작에 동기되지 않고 임의의 시점에서 상기 호스트 제어기(104)로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하도록 되어 있다.
여기서, '매개'한다는 것은, 동작모드 제어회로(105)가 호스트 제어기(104)로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하여 비디오 인코더(103)를 제어하기 위한 인코딩 제어신호를 비디오 인코더(103)에 출력하는 것, 또는 동작모드 제어회로(105)가 호스트 제어기(104)로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하여 비디오 전처리기(102)를 제어하기 위한 전처리 제어신호를 비디오 전처리기(102)에 출력하는 것을 의미할 수 있다. 그리고, 여기서 인코딩 제어신호는 상술한 비디오전처리 파라메터를 포함하는 개념일 수 있으며, 전처리 제어신호는 상술한 비디오인코더 파라메터를 포함하는 개념일 수 있다(도 3 참조).
동작모드 제어회로(105)는 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 비디오 인코더(103)에 출력하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 동작모드 제어회로(105)는 비디오 전처리기(102)의 동작을 변동시키지 않고 비디오 인코더(103)의 동작을 변경시키도록 되어 있으며, 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 도 2의 1 프레임 구간에 대응하는 시간일 수 있다. 이때, 동작모드 제어회로(105)에 의해 비디오 인코더(103)에서 IDR 중간 삽입, GOP 주기 변경, QP 변경, 및 프레임 단위 인코더 제어용 파라메터 변경 중 어느 하나가 이루어질 수 있다. 여기서 수직 싱크신호라는 것은 도 4의 스테이트 머신(401)에 입력되는 vsync 신호를 의미할 수 있다. 실시예에 따라 vsync 신호는 카메라(101)에서 출력되는 이미지 프레임 사이의 경계 시각 또는 그 경계로부터 일정 시간 떨어진 시각에 발생하는 신호일 수 있다.
동작모드 제어회로(105)는 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 전처리 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 비디오 전처리기(102)에 출력하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 동작모드 제어회로(105)는 비디오 전처리기(102)의 동작을 변경한 후에 비디오 인코더(103)의 동작을 변경하도록 되어 있으며, 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 비디오 전처리기(102)에 전처리 제어신호를 출력하고 인코더에 해당 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 도 2의 2 프레임 구간에 대응하는 시간일 수 있다. 이때, 동작모드 제어회로(105)에 의해 비디오 전처리기(102) 및 비디오 인코더(103)에서 해상도 또는 프레임 레이트(frame rate)가 변경될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 비디오 인코딩 방법을 설명한다.
이 방법은, 비디오 전처리기(102), 비디오 인코더(103), 동작모드 제어회로(105), 및 호스트 제어기(104)를 포함하는 비디오 인코딩 장치(1)에서 인코딩하는 방법으로서, 동작모드 제어회로(105)가 비디오 인코더(103)의 동작에 동기되지 않고 호스트 제어기(104)로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하는 단계, 동작모드 제어회로(105)가 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 비디오 인코더(103)에 출력하는 단계, 및 비디오 인코더(103)가 인코딩 제어신호에 따라 비디오 전처리기(102)로부터 출력된 신호를 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
이 실시에에 따른 비디오 인코딩 방법은 상술한 비디오 인코딩 장치(1)에 관한 실시예에서 설명된 특징을 선택적으로 포함할 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.
본 발명에서 비디오 전처리기(102)에 영상신호를 공급하는 장치로서 카메라(101)의 예를 들었으나, 비디오 전처리기(102)에 영상신호를 공급하는 장치가 카메라가 아닌 다른 장치일 수 있다. 또한, 상술한 설명으로부터 본 발명에 따른 비디오 인코딩 장치(1)는 실시예에 따라 비디오 전처리기(102)를 포함하지 않을 수 있다는 것을 알 수 있으며, 비디오 전처리기(102)를 포함하지 않는 경우에는 비디오 인코더(103)가 이미 처리된 비디오 신호를 직접 입력받을 수도 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
이상에서 실시예를 통해 설명한 본 발명의 기술적 범위는 상기 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 발명의 범위에 속한다 해야 할 것이다.
1: 비디오 인코딩 장치
101: 카메라 102: 비디오 전처리기
103: 비디오 인코더 104: 호스트 제어기
105: 동작모드 제어회로

Claims (8)

  1. 비디오 데이터를 수신하는 비디오 전처리기;
    상기 비디오 전처리기의 출력 신호를 인코딩하는 비디오 인코더;
    상기 비디오 전처리기와 상기 비디오 인코더의 동작을 제어하는 호스트 제어기; 및
    상기 비디오 인코더의 동작 중에 상기 호스트 제어기로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하면 상기 비디오 인코더로 인코딩 제어신호를 출력하여 전처리 동작을 변경하는 동작모드 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작모드 제어회로는
    상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 인코더에 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 동작모드 제어회로는
    상기 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 상기 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 1 프레임 구간에 대응하는 시간인 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동작모드 제어회로에 의해 상기 비디오 인코더에서 IDR 중간 삽입, GOP 주기 변경, QP 변경, 및 프레임 단위 인코더 제어용 파라메터 변경 중 어느 하나가 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 동작모드 제어회로는 상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 전처리 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 전처리기에 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동작모드 제어회로는
    상기 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신한 이후 상기 비디오 전처리기에 상기 전처리 제어신호를 출력하고 인코더에 해당 인코딩 제어신호를 출력할 때까지의 최대 지연시간은 2 프레임 구간에 대응하는 시간인 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동작모드 제어회로에 의해 상기 비디오 전처리기 및 상기 비디오 인코더에서 해상도 또는 프레임 레이트(frame rate)가 변경되는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 장치.
  8. 동작모드 제어회로가 호스트 제어기로부터 제어 파라미터 및 동작 명령을 수신하는 단계;
    상기 동작모드 제어회로가 상기 제어 파라미터 및 동작 명령에 따른 인코딩 제어신호를 수직 싱크신호에 동기를 맞추어 상기 비디오 인코더에 출력하는 단계; 및
    상기 비디오 인코더가 상기 인코딩 제어신호에 따라 상기 비디오 전처리기로부터 출력된 신호를 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 인코딩 제어 방법.
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