KR20190103835A - 비디오 영상변환 및 전송에 의한 시간 지연과 화질변화를 동시에 측정하는 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두 비디오 신호간 지연과 화질변화를 동시에 측정하는 장치에 대한 것으로, 기존의 비디오 지연 측정장치가 한 개 프레임 내의 지연만 측정하거나 화질변화 측정장치가 지정된 프레임의 변화만 측정할 수 있는 한계를 극복하기 위해, 프레임시각태그부가부(103)(104)와 DMA저장로직부(107)(108), 프레임버퍼(111)(112), 프레임비교기(113), 프레임지연계산기(115)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 실시간 영상의 영상처리와 네트워크를 통한 전송에 의해 발생하는 시간지연과 화질변화의 동시 측정을 가능하게 한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 실시간 영상의 영상처리와 네트워크를 통한 전송에 의해 발생하는 시간지연과 화질변화의 동시 측정을 가능하게 한다.
Description
본 발명은 비디오 압축, 디지털 영상신호 처리, 또는 이더넷을 통한 영상전송 등에 있어 원본 영상 신호로부터 어느정도의 지연이 발생하는지 그리고 영상 화질의 변화가 어느정도인지를 동시에 측정하는 장치에 대한 것으로, 압축코덱의 화질열화 측정, 압축코덱의 압축지연시간 측정, 이더뎃 선로를 통한 영상전송에서 발생하는 네트워크 지연 측정 등에 이용될 수 있는 기술로서, 비교하기 위한 비디오 입력을 받기 위한 두 개 이상의 입력장치, 각 입력에 시간정보를 추가하는 클럭과 프레임시작추출 및 태그추가 장치, 시간정보가 추가된 비디오 신호를 저장하기 위한 DMA 로직과 메모리, 저장된 비디오 신호의 영상비교를 통해 근접 프레임을 계산하는 프레임 비교기, 그리고 각 비디오 프레임신호의 비교결과와 해당 프레임들의 입력시간 정보에 의해 프레임 지연을 계산하는 프레임지연 계산기로 구성되는 장치에 대한 것이다.
종래에는 비디오 신호처리장치 또는 압축장치의 구현에 있어 해당 기능을 수행하기 위한 지연을 입력으로부터 출력까지의 시간 지연으로만 측정하였으나, 실제 비디오 시스템에 있어 측정해야 하는 대상은 최종적으로 통신수단을 통해 전달받는 장치에서 원본 비디오에 비해 어느정도의 지연을 갖는지에 대한 값인 경우가 많다. 예를 들어 방송용 카메라의 출력신호 표준인 SDI(Serial Digital Interface) 규격으로 출력되는 비디오를 이더넷 기반 SMPTE-ST2110 규격으로 변환하여 전송하는 경우에 기존의 SDI 전송에 비해 어느 정도의 시간 지연이 발생하는지의 측정은 통신경로를 모두 포함하여 입력 받는 장치에서 측정되어야 하며, 더구나 SMPTE-ST2042 VC2 실시간 저지연 코덱으로 압축하여 이더넷으로 전송하는 경우에는 네트워크에 의한 지연 외에도 압축코덱에 의한 지연도 고려되어야 한다. 또한, 기존의 비디오 지연 측정장치는 비디오 프레임 동기를 위해 한 프레임 내에서 어느정도의 지연이 발생했는지를 측정하는 장치여서 여러 프레임의 지연이 발생하는 경우 실제 지연시간을 측정하지 못했으며 코덱에 의한 화질열화에 대한 측정기능도 제공되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로,
비디오 신호의 압축 또는 영상처리에 의해 발생하는 시간 지연, 네트워크 경로를 통해 전송될 때 발생하는 시간 지연의 합과, 영상처리에서 발생하는 화질열화를 동시에 측정 가능하게 하는 것에 그 목적이 있다.
비디오 신호처리 및 전송에 있어 시간 지연과 화질열화를 동시에 측정하기 위하여 본 발명은 원본 신호와 비교하기 위한 신호를 동시에 입력 받고 각 입력 비디오의 프레임 시작시점의 시각값을 태그형태로 추가하여 전송하여 메모리에 저장하고, 저장된 두 비디오 프레임들의 영상을 비교하여 가장 비슷한 영상 프레임에 태그된 프레임 시작시점의 차로 두 비디오신호 간의 시간차를 계산한다. 또한, 두 비디오 프레임들의 영상 비교에서 가장 작은 차이에 해당하는 값을 영상처리에 의해 발생하는 화질열화 정도가 되어 동시에 화질열화와, 시간지연을 측정 가능하게 한다.
본 발명으로 제안하는 전체 측정장치는 원본 비디오 신호와 영상처리 및 네트워크를 통해 전달 된 비디오 신호 사이의 시간 지연과 화질열화를 동시에 측정이 가능하게 한다.
도 1은 본 발명이 대상으로 하며 바람직한 실시예에 따른 비디오 영상변환 및 전송에 의한 시간 지연 및 화질열화 동시 측정을 위한 장치 내부의 로직 블록 구성도이다.
이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 대상으로 하는 시스템 구성으로 원본 비디오 신호(101)과 비교 비디오 신호(102)를 입력받아 각 비디오 프레임의 시작 시각을 측정하여 태그를 추가하는 프레임시각태그추가부(103)(104), 프레임시각태그가 추가된 비디오 신호를 메모리에 저장하는 DMA(Direct Memory Access) 로직부(107)(108), 비디오 프레임 저장을 위한 메모리(110), 메모리 내부에 원본 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(111), 비교 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(112), 저장된 원본 비디오 프레임과 비교 비디오 프레임들을 상호 비교하여 가장 유사한 프레임들을 찾아내는 프레임 비교기(113), 프레임 비교기에서 찾아낸 프레임들간의 시간태그값의 차이를 구하여 프래임 지연을 계산하는 프레임지연계산기(115)를 포함한다.
본 발명이 이룩하고자 하는 핵심 내용인 비디오 영상처리 및 전송에서 발생하는 지연과 화질열화를 동시에 측정하는 것은 영상처리 및 압축을 해서 변환된 영상 프레임이 다른 프레임보다 원본 프레임과 가장 유사하다는 가정에 기반하며, 정지된 비디오 영상이 아닌 통상의 경우에 실제와 부합한다. 구현의 예로 도 1의 원본 비디오 DMA로직부(107)와 비교 비디오 DMA 로직부(108)가 동시에 시작아혀 각 10개씩의 비디오 프레임들을 메모리 버퍼에 저장한 후에 프레임 비교기는 비교 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(112)의 10개 프레임 중 5번째 프레임과 원본 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(111)에 저장된 10개 프레임을 비교하여 그 정도를 기억한다. 여기서 프레임간 비교는 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio) 등의 방법 중에 용도에 맞는 방법을 사용한다. 원본 프레임 10개와 비교 프레임 1개간의 비교에서 차이가 가작 작은 프레임이 원본 프레임 10개 중 3번째인 경우에는 대략 2개 프레임 시간만큼 비교 비디오가 지연된 것으로 판단할 수 있다. 이 지연의 정확한 계산을 위해 프레임지연계산기(115)는 가장 프레임 비교에서 차이가 가장 작은 프레임의 시각태그값와 비교프레임의 시각태그값의 차를 구한다. 이 과정을 통해 프레임 비교기는 원본 비디오와 비교 비디오의 화질변화값과 시간 지연을 구할 수 있으며, 다시 10개 프레임을 저장하는 부분부터 반복하여 계속 변화하는 화질변화와 시간지연을 측정할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에서는 원본 비디오와 영상변환 및 전송에 의해 입력된 비교 비디오 간의 화질변화와 시간지연을 동시에 측정할 수 있는 방법을 제시하였다.
101 : 원본 비디오 신호
102 : 비교 비디오 신호
103 : 원본 프레임시각태그추가부
104 : 비교 프레임시각태그추가부
105 : 원본 비디오 신호에 프레임 시작시각 정보가 포함된 신호
106 : 비교 비디오 신호에 프레임 시작시각 정보가 포함된 신호
107 : 프레임 시작시각 정보가 포함된 원본 비디오 신호의 DMA 저장부
108 : 프레임 시작시각 정보가 포함된 비교 비디오 신호의 DMA 저장부
109 : 클럭 발생부
110 : 비디오 프레임 저장을 위한 메모리
111 : 원본 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부
112 : 비교 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부
113 : 원본과 비교 비디오의 프레임의 비교부
114 : 원본 비디오 프레임들과 비교 비디오 프레임들의 비교 결과 신호
115 : 원본 비디오 프레임들과 비교 비디오 프레임들 중 가장 유사한 프레임들 간의 프레임 시작 시간 차이 계산부
102 : 비교 비디오 신호
103 : 원본 프레임시각태그추가부
104 : 비교 프레임시각태그추가부
105 : 원본 비디오 신호에 프레임 시작시각 정보가 포함된 신호
106 : 비교 비디오 신호에 프레임 시작시각 정보가 포함된 신호
107 : 프레임 시작시각 정보가 포함된 원본 비디오 신호의 DMA 저장부
108 : 프레임 시작시각 정보가 포함된 비교 비디오 신호의 DMA 저장부
109 : 클럭 발생부
110 : 비디오 프레임 저장을 위한 메모리
111 : 원본 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부
112 : 비교 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부
113 : 원본과 비교 비디오의 프레임의 비교부
114 : 원본 비디오 프레임들과 비교 비디오 프레임들의 비교 결과 신호
115 : 원본 비디오 프레임들과 비교 비디오 프레임들 중 가장 유사한 프레임들 간의 프레임 시작 시간 차이 계산부
Claims (1)
- 원본 비디오 신호와 비교 비디오 신호를 동시에 입력받아 시간지연 및 화질변화를 측정하는 장치에 있어서,
원본 비디오 신호(101)과 비교 비디오 신호(102)를 입력받아 각 비디오 프레임의 시작 시각을 측정하여 태그를 추가하는 프레임시각태그추가부(103)(104), 프레임시각태그가 추가된 비디오 신호를 메모리에 저장하는 DMA(Direct Memory Access) 로직부(107)(108), 비디오 프레임 저장을 위한 메모리(110), 메모리 내부에 원본 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(111), 비교 비디오 프레임 저장을 위한 메모리부(112), 저장된 원본 비디오 프레임과 비교 비디오 프레임들을 상호 비교하여 가장 유사한 프레임들을 찾아내는 프레임 비교기(113), 프레임 비교기에서 찾아낸 프레임들간의 시간태그값의 차이를 구하여 프래임 지연을 계산하는 프레임지연계산기(115)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 지연 및 화질변화 측정 장치.
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| KR1020180024756A KR20190103835A (ko) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 비디오 영상변환 및 전송에 의한 시간 지연과 화질변화를 동시에 측정하는 장치 |
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Publications (1)
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| KR (1) | KR20190103835A (ko) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN111654690A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-09-11 | 北京百度网讯科技有限公司 | 直播视频延迟时间的确定方法、装置以及电子设备 |
| CN113612988A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-05 | 深圳市拔超科技有限公司 | 一种自动测试视频延迟的方法、装置及视频传输设备 |
| CN114666654A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-24 | 山东浪潮超高清视频产业有限公司 | 一种通过rgb颜色模式确认视频图像内容一致性比对方法 |
-
2018
- 2018-02-28 KR KR1020180024756A patent/KR20190103835A/ko not_active Application Discontinuation
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