KR20170025004A - Video Processing System and Method for Real-time Ultra High Definition Video Capture and Preview Provision - Google Patents

Video Processing System and Method for Real-time Ultra High Definition Video Capture and Preview Provision Download PDF

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Abstract

Provided are an image processing system for obtaining a real-time ultra high definition image and providing a preview and a method thereof. An image obtaining apparatus according to an embodiment of the present invention includes a memory in which input image data, compression data, and preview image data are stored, a controller which generates the compression data by compressing the input image data, and an interface which transmits the preview image data to a server. Accordingly, a high definition image is obtained in real time and transmitted to the server and a preview image is transmitted to the server without a loss at the same time.

Description

실시간 초고해상도 영상 획득 및 프리뷰 제공이 가능한 영상 처리 시스템 및 방법{Video Processing System and Method for Real-time Ultra High Definition Video Capture and Preview Provision}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an image processing system and method capable of acquiring real-time ultra-high resolution images and providing previews,

본 발명은 초고해상도 영상 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초고해상도 영상 획득 및 편집을 위해 초고해상도 영상 데이터를 실시간으로 획득하여 서버에 저장하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-high resolution image technology, and more particularly, to a technique for acquiring ultrahigh resolution image data in real time and storing the image data in a server for acquisition and editing of ultra high resolution images.

도 1은 종래의 초고해상도 영상 획득 장치를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 장치는, 적어도 하나의 카메라로부터 SDI 인터페이스를 통해 영상을 입력받아, 코덱 압축으로 데이터 크기를 줄여 PCIe 인터페이스를 통해 서버로 전달한다.1 is a diagram showing a conventional ultra high resolution image acquisition apparatus. The apparatus shown in FIG. 1 receives an image from at least one camera through an SDI interface, reduces the size of data by codec compression, and transmits the compressed image data to a server through a PCIe interface.

이때, 인터페이스 속도 차이로 인해 데이터 유실을 막기 위해 외부 메모리를 이용해 프레임 버퍼링을 하고, 여러 카메라 및 코덱으로부터 데이터가 병렬적으로 처리된다.In order to prevent data loss due to the difference in the interface speed, frame buffering is performed using an external memory, and data is processed in parallel from various cameras and codecs.

이와 같은 종래의 영상 획득 장치는, 프리뷰 기능, 즉, 영상 획득 중에 사용자가 획득되는 영상을 미리 보기 할 수 있는 기능이 없다. Such a conventional image acquiring device does not have a preview function, that is, a function of previewing an image obtained by the user during image acquisition.

도 1에 도시된 영상 획득 장치로 프리뷰 기능을 지원한다 하더라도, 압축 데이터 전송으로 인해, 프리뷰 영상 데이터의 유실이 불가피하다. 이에, 프리뷰 영상에 대한 끊김 없는 전송과 디스플레이는 불가능하다.Even if the image capturing apparatus shown in FIG. 1 supports the preview function, loss of preview image data is inevitable due to compressed data transmission. Therefore, seamless transmission and display of the preview image is impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 고해상도 영상을 실시간으로 획득함과 동시에 유실 없이 프리뷰를 지원할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an image acquiring apparatus and method capable of acquiring a high-resolution image in real time and supporting a preview without loss.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 획득 장치는, 입력 영상 데이터, 압축 데이터 및 프리뷰 영상 데이터가 저장되는 메모리; 상기 입력 영상 데이터를 압축하여 압축 데이터를 생성하는 제어기; 및 상기 압축 데이터 및 상기 프리뷰 영상 데이터를 서버에 전달하는 인터페이스;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image acquisition apparatus including a memory for storing input image data, compressed data, and preview image data; A controller for compressing the input image data to generate compressed data; And an interface for transmitting the compressed data and the preview image data to a server.

그리고, 상기 제어기는, 상기 프리뷰 영상 데이터가 저장된 상기 메모리의 영역에 대한 주소를 상기 인터페이스의 레지스터에 기록하고, 상기 서버는, 상기 레지스터에 기록된 주소를 참조하여, 상기 프리뷰 영상 데이터를 획득할 수 있다.The controller writes the address of the area of the memory storing the preview image data in the register of the interface, and the server refers to the address recorded in the register to obtain the preview image data have.

또한, 상기 제어기는, 상기 메모리에 저장된 상기 압축 데이터가 일정 크기가 되면 인터럽트를 발생시키고, 상기 인터페이스는, 상기 서버가 상기 압축 데이터를 획득하도록 상기 인터럽트를 상기 서버에 전송할 수 있다.In addition, the controller may generate an interrupt when the compressed data stored in the memory becomes a predetermined size, and the interface may transmit the interrupt to the server so that the server obtains the compressed data.

그리고, 상기 제어기는, 상기 인터페이스를 통해 상기 프리뷰 영상 데이터가 상기 서버에 전달되는 중에는, 상기 인터럽트를 발생시키지 않을 수 있다.The controller may not generate the interrupt while the preview image data is transmitted to the server through the interface.

또한, 상기 프리뷰 영상은, 상기 영상 보다 프레임 사이즈 및 프레임 레이트 중 적어도 하나가 작을 수 있다.Also, at least one of the frame size and the frame rate may be smaller than the image in the preview image.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 영상 획득 방법은, 프리뷰 영상 데이터를 서버에 전달하는 단계; 입력 영상 데이터를 압축하여 압축 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 압축 데이터를 서버에 전달하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image acquiring method including: transmitting preview image data to a server; Compressing input image data to generate compressed data; And transmitting the compressed data to a server.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 고해상도 영상을 실시간 획득하여 서버로 전송함과 동시에 프리뷰 영상에 대해서도 유실 없이 서버로 전달할 수 있게 된다. 이에, 고해상도 영상을 실시간 획득하면서도, 유실 없는, 즉, 끊김 없는 프리뷰 제공이 가능해진다.As described above, according to the embodiments of the present invention, a high-resolution image can be acquired in real time and transmitted to a server, and at the same time, a preview image can be delivered to a server without loss. Thus, it is possible to provide a seamless preview without loss, while acquiring high-resolution images in real time.

도 1은 종래의 초고해상도 영상 획득 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 블럭도, 그리고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 획득 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.1 is a diagram showing a conventional ultra high resolution image acquisition apparatus,
2 is a block diagram of an image acquisition apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a flowchart provided in the description of the image acquisition method according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 블럭도이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 적어도 하나의 카메라로부터 영상을 수신하여 서버(300)에 전달한다.2 is a block diagram of an image acquisition apparatus according to an embodiment of the present invention. An image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention receives an image from at least one camera and transmits the image to the server 300.

이와 동시에, 본 발명의 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 프리뷰 생성기(또는, 그 밖의 다른 하드웨어나 소프트웨어)가 생성한 프리뷰를 수신하여 서버(300)에 전달한다.At the same time, the image capturing apparatus according to the embodiment of the present invention receives the preview generated by the preview generator (or other hardware or software) and transmits the preview to the server 300.

이와 같은 기능을 수행하는 본 발명의 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축/프리뷰 제어기(110), 외부 메모리 제어기(120), PCIe 제어기(130) 및 외부 메모리(200)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the image capturing apparatus according to the embodiment of the present invention performing such functions includes a compression / preview controller 110, an external memory controller 120, a PCIe controller 130, and an external memory 200).

압축/프리뷰 제어기(110)는 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 압축하여 압축 데이터를 생성하고, 생성된 압축 데이터를 외부 메모리 제어기(120)를 통해 외부 메모리(200)에 저장한다.The compression / preview controller 110 compresses the image data input from the camera to generate compressed data, and stores the generated compressed data in the external memory 200 through the external memory controller 120.

영상에 따라 압축률이 다를 수 있기 때문에, 압축 데이터를 저장하기 위한 영역은 카메라 및 코덱(채널)마다 별도로 할당한다. 이는, 도 2에 도시된 외부 메모리(200)의 구조를 통해 확인할 수 있다.Since the compression rate may differ depending on the image, the area for storing compressed data is separately allocated for each camera and codec (channel). This can be confirmed through the structure of the external memory 200 shown in FIG.

또한, 데이터를 읽기와 데이터 쓰기에 충돌이 발생하지 않도록 채널 마다 두 개의 영역을 분리하여, 읽기와 쓰기를 분리한다. 이 역시, 도 2에 도시된 외부 메모리(200)의 구조를 통해 확인할 수 있다.Separate reading and writing by separating two regions per channel so that no conflict occurs between reading data and writing data. This can also be confirmed through the structure of the external memory 200 shown in FIG.

한편, 압축/프리뷰 제어기(110)는 인터럽트 발생기(111)와 프리뷰 영상 제어기(112)를 구비하고 있다.On the other hand, the compression / preview controller 110 includes an interrupt generator 111 and a preview image controller 112.

인터럽트 발생기(111)는 외부 메모리(200)에 저장된 압축 데이터가 일정 크기가 되면 인터럽트를 발생시킨다. 그러면, PCIe 제어기(130)에 구비된 인터럽트 제어기(131)가 인터럽트를 서버(300)에 전달한다. 이에, 서버(300)는 압축 데이터를 획득해 간다.The interrupt generator 111 generates an interrupt when the compressed data stored in the external memory 200 reaches a predetermined size. Then, the interrupt controller 131 provided in the PCIe controller 130 transfers the interrupt to the server 300. [ Thus, the server 300 acquires compressed data.

프리뷰 영상 제어기(112)는 프리뷰 영상 데이터를 외부 메모리(200)에 저장함과 동시에, 프리뷰 영상 데이터가 저장된 외부 메모리(200)의 영역(프리뷰 영상 영역)에 대한 주소를 PCIe 제어기(130)의 레지스터(132)에 기록한다.The preview image controller 112 stores the preview image data in the external memory 200 and stores the address of the area (preview image area) of the external memory 200 in which the preview image data is stored in the register of the PCIe controller 130 132).

이에, 서버(300)는 레지스터(132)에 기록된 주소를 참조하여, 프리뷰 영상 데이터를 획득해 간다. 이때, 프리뷰 영상 제어기(112)는 인터럽트 발생기(111)에 의한 인터럽트 발생을 홀드시킨다.The server 300 refers to the address recorded in the register 132 to obtain preview image data. At this time, the preview image controller 112 holds interrupt generation by the interrupt generator 111.

압축 데이터가 외부 메모리(200)에서 읽어져 PCIe 제어기(130)를 통해 서버(300)로 전달되는 과정에서, 프리뷰 영상이 유실되는 것을 방지하여 서버(300)에 끊김 없이 전달하기 위함이다.The compressed data is read from the external memory 200 and transmitted to the server 300 via the PCIe controller 130 to prevent the preview image from being lost and seamlessly transmitted to the server 300. [

한편, 프리뷰 영상은, 영상 보다 프레임 사이즈를 작게 하는 것이 좋다. 만약, 프리뷰 영상의 프레임 사이즈를 영상과 동일하게 하여야 한다면, 프리뷰 영상의 프레임 레이트를 영상 보다 작게 하는 것이 좋다.On the other hand, it is preferable that the preview image be smaller in frame size than the image. If the frame size of the preview image should be the same as that of the image, it is better to make the frame rate of the preview image smaller than the image.

외부 메모리 제어기(120)는 외부 메모리(200)에 데이터를 읽고 쓰기 위한 수단이며, 외부 메모리(200)에는 영상 데이터, 압축 데이터 및 프리뷰 영상 데이터가 영역 별로 구분되어 저장된다.The external memory controller 120 is a means for reading and writing data to and from the external memory 200. The external memory 200 stores the image data, the compressed data, and the preview image data separately for each area.

한편, 프리뷰 영상 데이터는 채널마다 동일한 크기와 속도로 입력되기 때문에, 압축 데이터와 같이 채널 별로 분리하여 저장하지 않고, 하나의 영역에 정해진 순서대로 저장하여도 무방하다.On the other hand, since the preview image data is input at the same size and speed for each channel, the compressed image data may be stored in one area in a predetermined order without being stored separately for each channel.

PCIe 제어기(130)는 외부 메모리(200)에 저장된 압축 데이터와 프리뷰 영상 데이터를 서버(300)에 전달하는 인터페이스이다.The PCIe controller 130 is an interface for transferring compressed data and preview image data stored in the external memory 200 to the server 300.

이하에서, 도 2에 도시된 영상 획득 장치에 의해, 영상과 프리뷰 영상이 서버(300)로 전달되는 과정에 대해, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 획득 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.Hereinafter, a process of delivering an image and a preview image to the server 300 by the image acquisition apparatus shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIG. 3 is a flowchart provided in the description of the image acquisition method according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 초기화 이후에(S210), 서버(300)가 PCIe 제어기(130)의 레지스터(132)에 기록된 주소를 참조하여, 외부 메모리(200)에 저장된 프리뷰 영상 데이터를 획득한다(S220).3, after the initialization (S210), the server 300 refers to the address recorded in the register 132 of the PCIe controller 130 and acquires the preview image data stored in the external memory 200 (S220).

프리뷰 영상 데이터는, 외부 메모리(200)의 프리뷰 영상 영역에 저장되어 있으며, 프리뷰 영상의 프레임 사이즈 및/또는 프레임 레이트는 영상의 프레임 사이즈 및/또는 프레임 레이트 보다 작도록 구현함이 좋다.The preview image data is stored in the preview image area of the external memory 200 and the frame size and / or the frame rate of the preview image is smaller than the frame size and / or the frame rate of the image.

한편, S220단계에서의 프리뷰 영상 획득을 위해, 서버(300)는 일정 시간 단위로 폴링 한다.On the other hand, in order to acquire the preview image in step S220, the server 300 polls at predetermined time intervals.

그리고, S220단계가 수행되는 중에는, 프리뷰 영상 제어기(112)가 인터럽트 발생기(111)에 의한 인터럽트 발생을 홀드시킨다. 압축 데이터가 외부 메모리(200)에서 읽어져 PCIe 제어기(130)를 통해 서버(300)로 전달됨으로 인해, 프리뷰 영상이 유실되는 것을 방지하기 위한 것이다.During step S220, the preview image controller 112 holds interrupt generation by the interrupt generator 111. Compressed data is read from the external memory 200 and is transmitted to the server 300 through the PCIe controller 130 to prevent the preview image from being lost.

S220단계 이후, 서버(300)는 대기하면서(S230), 인터럽트 발생 여부를 확인한다(S240).After step S220, the server 300 waits (S230) and checks whether an interrupt has occurred (S240).

인터럽트는 인터럽트 발생기(111)에 의해 발생되어, PCIe 제어기(130)의 인터럽트 제어기(131)에 의해 서버(300)에 전달되며, 외부 메모리(200)에 저장된 압축 데이터가 일정 크기가 된 경우에 발생된다.The interrupt is generated by the interrupt generator 111 and is transmitted to the server 300 by the interrupt controller 131 of the PCIe controller 130. When the compressed data stored in the external memory 200 reaches a predetermined size, do.

인터럽트가 발생되지 않았으면(S240-N), 서버(300)는 S220단계로 회기하고, 레지스터(132)에 주소가 기록되어 있으면, 기록된 주소를 참조하여 외부 메모리(200)에 저장된 프리뷰 영상 데이터를 획득한다(S220).If the interrupt is not generated (S240-N), the server 300 returns to step S220. If the address is recorded in the register 132, the server 300 refers to the recorded address and stores the preview image data stored in the external memory 200 (S220).

한편, 인터럽트가 발생되면(S240-Y), 서버(300)는 인터럽트를 처리, 즉, 외부 메모리(200)에 저장된 압축 데이터를 획득한다(S250).On the other hand, if an interrupt occurs (S240-Y), the server 300 processes the interrupt, that is, obtains the compressed data stored in the external memory 200 (S250).

지금까지, 실시간 초고해상도 영상 획득 및 프리뷰 제공이 가능한 영상 처리 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, an image processing system and method capable of real-time ultra-high resolution image acquisition and previewing have been described in detail with preferred embodiments.

위 실시예에서 영상 해상도에 대한 제한은 없다. 즉, 다양한 해상도의 영상에 대해 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.In the above embodiment, there is no limitation on the image resolution. That is, the technical idea of the present invention can be applied to images of various resolutions.

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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 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 exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

110 : 압축/프리뷰 제어기
111 : 인터럽트 발생기 112 : 프리뷰 영상 제어기
120 : 외부 메모리 제어기 130 : PCIe 제어기
131 : 인터럽트 제어기 132 : 레지스터
200 : 외부 메모리 300 : 서버110: compression / preview controller
111: Interrupt generator 112: Preview image controller
120: external memory controller 130: PCIe controller
131: interrupt controller 132: register
200: external memory 300: server

Claims (6)

입력 영상 데이터, 압축 데이터 및 프리뷰 영상 데이터가 저장되는 메모리;
상기 입력 영상 데이터를 압축하여 압축 데이터를 생성하는 제어기; 및
상기 압축 데이터 및 상기 프리뷰 영상 데이터를 서버에 전달하는 인터페이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
A memory for storing input image data, compressed data, and preview image data;
A controller for compressing the input image data to generate compressed data; And
And an interface for transmitting the compressed data and the preview image data to a server.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 프리뷰 영상 데이터가 저장된 상기 메모리의 영역에 대한 주소를 상기 인터페이스의 레지스터에 기록하고,
상기 서버는,
상기 레지스터에 기록된 주소를 참조하여, 상기 프리뷰 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
The method according to claim 1,
The controller comprising:
Recording an address of an area of the memory in which the preview image data is stored in a register of the interface,
The server comprises:
And acquires the preview image data by referring to the address recorded in the register.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는,
상기 메모리에 저장된 상기 압축 데이터가 일정 크기가 되면 인터럽트를 발생시키고,
상기 인터페이스는,
상기 서버가 상기 압축 데이터를 획득하도록 상기 인터럽트를 상기 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
The method according to claim 1,
The controller comprising:
An interrupt is generated when the compressed data stored in the memory becomes a predetermined size,
The interface comprises:
And the server transmits the interrupt to the server so as to obtain the compressed data.
청구항 3에 있어서,
상기 제어기는,
상기 인터페이스를 통해 상기 프리뷰 영상 데이터가 상기 서버에 전달되는 중에는, 상기 인터럽트를 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
The method of claim 3,
The controller comprising:
Wherein the interrupt is not generated while the preview image data is transmitted to the server through the interface.
청구항 4에 있어서,
상기 프리뷰 영상은,
상기 영상 보다 프레임 사이즈 및 프레임 레이트 중 적어도 하나가 작은 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
The method of claim 4,
In the preview image,
Wherein at least one of a frame size and a frame rate is smaller than the image.
프리뷰 영상 데이터를 서버에 전달하는 단계;
입력 영상 데이터를 압축하여 압축 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 압축 데이터를 서버에 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 방법.
Transmitting preview video data to a server;
Compressing input image data to generate compressed data; And
And transmitting the compressed data to a server.
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