KR970003792B1 - 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치 - Google Patents

표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치 Download PDF

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Abstract

요약 없음

Description

표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치
제1도는 본 발명의 구성을 나타낸 블럭도.
제2도는 본 발명에 따른 비디오 오버레이 데이타의 처리 흐름도.
제3도는 동영상 데이타의 압축시 처리 흐름도.
제4도는 동영상 및 정지영상 데이타의 복원시 처리 흐름도.
제5도는 이미지 데이타의 압축시 처리 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 비디오 신호 변환부20 : 비디오 오버레이부
30 : 비디오 이미지 압축부40 : 비디오 이미지 복원부
50 : PC정합부ADC : Analog to Digital Converter
DAC : Digital to Analog ConverterFIFO : First In First Out me-mory
본 발명은 NTSC(National Television Standards Comittee) PAL(Phase Alternation Line) 등의 아날로그 복합 비디오 신호를 입력, 압축, 저장, 복원하여, 컴퓨터로 부터 제공되는 그래픽 화상과 비디오 화상을 동시에 컴퓨터의 모니터 상에 디스플레이(display) 시켜주는 비디오 오버레이(overlay)장치에 관한 것이다.
종래의 비디오 오버레이 장치들은 비디오 데이타의 압축/복원 기능을 지원하지 못하거나 지원하더라도 단일 표준의 압축/복원 만 지원할 수 있다.
또한, 오버레이 기능의 제공에 있어서도 컴퓨터 모니터상에 한개의 비디오 만을 오버레이 시킬 수 있어서 별도의 TV를 사용하지 않고 컴퓨터 모니터를 통하여 2인 이상의 비디오 화상회의를 할 수 있도록 지원하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 JPEG(Joint Photograph Experts Group), MPEG(Moving Picture Experts Group), Px64(주 : COITT H.261에 따른 압축/복원 규격)등과 같은 다양한 표준 압축/복원 기술을 지원하면서 다수 종류의 비디오 데이타를 동시에 컴퓨터 화면에 오버레이 시켜 주는 비디오 데이타 오버레이 지원장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 아날로그 복합 비디오 신호를 디지탈 신호로 변환한 다음 디지탈화 된 복합 비디오 신호를 하나의 휘도 성분(Y)과 두개의 색상 성분(UV)으로 구성되는 YUV포맷의 비디오 데이타와 동기신호들을 생성하는 비디오 신호 변환 수단과, 컴퓨터로 부터 제공되는 RGB포맷의 데이타를 받아들여 상기 YUV 포맷의 데이타로 복원하는 비디오 이미지 복원 수단과, 상기 비디오 신호 변환 수단과 상기 비디오 이미지 복원 수단으로 부터 각각 제공되는 상기 YUV 포맷의 비디오 데이타를 상기 컴퓨터의 그래픽 데이타와 동일한 포맷의 상기 RGB 데이타로 변환하여 상기 모니터 상에 오버레이 시켜 주는 비디오 오버레이 수단과, 상기 비디오 신호 변환 수단으로 부터 출력되는 상기 YUV 포맷의 상기 비디오 데이타를 압축하여 상기 컴퓨터로 제공하는 비디오 이미지 압축 수단과, 상기 비디오 오버레이 수단과 상기 압축수단 및 상기 복원수단 각각과 상기 컴퓨터 사이의 데이타 교환을 중계하는 기능을 수행하는 정합수단을 포함하는 것이 특징이다.
제1도는 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예의 구성을 나타낸 블럭도이다. 본 실시예에 따른 비디오 오버레이 장치는 IBM PC 호환 기종에 장착되며, 비디오 신호 변환부(10)와, 비디오 오버 레이부(20)와, 비디오 이미지 압축부(30)와, 비디오 이미지 복원부(40) 및 PC 정합부(50)로 구성된다.
비디오 신호 변화부(10)는 외부로 부터 비디오 입력단(11)을 통하여 입력되는 로컬 아날로그 복합 비디오 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 데이타 포맷으로 디지탈화하는 부분으로서, 클럭 발생기(12)와, ADC(Analog to Digital Converter)(13) 및 디지탈 다중 표준 디코더(14)를 포함한다. 상기 ADC(13) 및 상기 디코더(14)는 클럭발생기(12)로 부터 제공되는 소정의 기준 클럭들 중 적어도 어느 하나의 클럭에 의해 각각 동기되어 동작되는 것으로서, 상기 ADC(13)는 비디오 입력단(11)을 통하여 외부의 영상 입력 수단으로 부터 입력되는 아날로그 복합 비디오 신호를 디지탈 신호로 변환하고, 상기 디지탈 다중 표준 디코너(14)는 ADC(13)에 의해 디지탈화된 복원 비디오 신호를 하나의 휘도 성부(Y : Luminance)과 두개의 색상 성분(UV : Chrominance)으로 구성되는 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 비디오 데이타와 수직 및 수평 동기신호들을 생성한다.
비디오 오버레이부(20)는 비디오 신호 변환부(10)와 이후에 상세히 설명될 비디오 이미지 복원부(40)에서 들어오는 YUV(Y : U : V = 4 : 2 : 2)신호 포맷의 비디오 데이타를 컴퓨터의 그래픽 데이타와 동일한 포맷인 RGB(Red, Green, Blue) 데이타로 바꾸어 함께 모니터에 오버레이시켜 주는 부분으로서, 입력 비디오 데이타에 대한 포맷 변환과 화면 사이즈의 스케일링(Scaling)등의 데이타 처리를 수행하는 디지탈 비디오 프로세서(21)와, 비디오 램(Video RAM)으로 구성되고 비디오 데이타를 저장하는 프레임 버퍼(22)와, 그리고 비디오 데이타와 그래픽 데이타의 오버레이를 수행하는 미디어 DAC(Media Digital to Analog Converter)(23)를 포함한다. 상기 디지탈 비디오 프로세서(21)는 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 데이타를 그래픽 데이타와 동일한 포맷의 RGB데이타 포맷으로 변환하는 것 이외에 PC(도시되지 않음)에 의해 세팅(setting)된 내부 레지스터의 값에 따라서 모니터에 디스플레이 되는 비디오 화면의 크기를 확대/축소 시키거나 비디오 화면의 위치를 조정해 주는 기능을 갖는다. 또한, 상기 디지탈 비디오 프로세서(21)는 두개의 비디오 포트를 갖고 있어 이들을 통하여 두개의 비디오 데이타를 동시에 받아서 처리할 수 있으며, 프레임 버퍼(22)를 관리할 수 있는 메모리 관리 유니트를 포함하고 있다. 상기 미디어 DAC(23)는 해상도와 색상의 표현 방식이 다른 두개의 모니터 주사선 신호(즉, 그래픽 장치로 부터 입력되는 신호화 프레임 버퍼(22)로 부터 입력되는 비디오 신호)를 섞어서 하나의 주사선으로 만들어 모니터로 출력하는 비디오 오버레이 기능을 수행한다.
비디오 이미지 압축부(30)는 비디오 신호 변환부(10)에서 출력되는 YUV(Y : U : V = 4 : 2 : 2)포맷의 로컬 비디오 데이타를 압축하여 PC로 넘겨 주는 부분으로, 압축 알고리듬을 수행하는 비디오 이미지 프로세서(31)와, 초기화시 PC로 부터 비디오 이미지 프로세서(31)의 압축 알고리듬을 다운 로드 받는데 필요한 프로그램의 저장을 위한 부트 롬(Boot ROM)(32)과, 압축 알고리듬을 저장하기 위한 코드 메모리(33)와, 압축 알고리듬의 수행시 데이타를 저장하기 위한 데이타 메모리(34), 그리고 비디오 신호 변환부(10) 내 상기 디코더(14)로 부터 제공되는 필드 데이타를 받아 들여 상기 프로세서(31)가 읽어 갈 때 까지 저장하는 필드저장소(35)를 포함한다. 상기 코드 메모리(33)는 다양한 표준 압축 기능을 신속하게 지원해 줄 수 있도록 하기 위해 스태틱 램(Static RAM)으로 구성된다. 압축 알고리듬은 PC에서 PC버스를 통하여 비디오 이미지 프로세서(31)를 거쳐 상기 코드 메모리(33)에 다운 로드 된다.
비디오 이미지 복원부(40)는 리모트에서 압축된 리모트 비디오 데이타를 PC로 부터 받아서 복원하여 비디오 오버 레이부(20) 내의 디지탈 비디오 프로세서(21)로 넘겨주며, 비디오 이미지 압축부(30)와 동일한 구성을 갖는다.
PC정합부(50)는 본 장치의 PC간의 데이타 교환(통신) 중계 기능을 수행하는 부분으로서, 비디오 이미지 압축부(30)에 의해 압축된 비디오 데이타를 PC로 넘겨 줄 때 사용되는 압축부 출력 FIFO 메모리(51)와, 복원을 위해 PC로 부터 비디오 이미지 복원부(40)로 압축 비디오 데이타를 넘겨 줄 때 사용되는 복원부 입력 FIFO 메모리(52), 그리고 상기의 비디오 오버레이부(20) 내의 디지탈 비디오 프로세서(21) 및 미디어 DAC(23)와 압축부(30) 및 복원부(40) 내의 비디오 이미지 프로세서들(31,41)의 내부 레지스터들의 값이나 상태 데이타 및 알고리듬의 코드 다운 로드 등을 위한 입출력 버퍼(53)로 구성 된다.
제2도는 본 실시예에 따른 장치가 비디오 오버레이를 수행함에 있어서 데이타 처리가 이루어 지는 흐름을 나타낸 도면이다.
아날로그 복합 비디오 신호가 비디오 입력단(11)으로 입력 되면, 입력된 비디오 신호는 ADC(13)에 의해 디지탈화 되고, 이 신호는 다시 디지탈 다중 표준 디코더(14)에 의해 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 비디오 데이타와 동기신호로 변환된다.
이와 같이 상기 디토더(14)에 의해 생성된 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 비디오 데이타는 상기 디지탈 비디오 프로세서(21)에 의해 RGB데이타 포맷으로 변환됨과 아울러 지정된 바에 따른 비디오 화면의 크기 및 위치를 조정하기 위한 처리가 수행된 후 상기 동기신호에 동기되어 프레임 버퍼(22)에 저장된다.
프레임 버퍼(22)에 저장된 비디오 데이타는 미디어 DAC(23)에 의해 그래픽 데이타와 오버레이되어 모니터 상에 표시 된다.
상기 프레임 버퍼(22)에 저장된 데이타는 입출력 버퍼(53)를 통하여 PC에 저장될 수도 있다.
제3도는 동영상 압축시의 데이타 흐름을 나타낸 것이다.
동영상의 압축을 위한 신호처리에 있어서, 비디오 신호 변환부(10)에서의 신호처리 경로는 비디오 오버레이를 위한 신호처리 경로 동일하나, 비디오 신호 변환부(10)에서 출력되는 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 데이타는 비디오 이미지 압축부(30)로 입력된다.
비디오 이미지 압축부(30)로 입력된 데이타는 압축 알고리듬에 따라 압축처리된 후 PC정합부(50)의 압축부 출력 FIFO 메모리(51)를 통하여 PC에 저장된다.
제4도는 동영상 및 정지영상 복원시의 데이타 흐름을 나타낸 것이다.
PC에 저장되어 있는 압축 비디오 이미지 데이타는 복원부 입력 FIFO 메모리(52)를 통하여 비디오 이미지 복원부(40)로 입력되고, 비디오 이미지 프로세서(41)에 의한 복원 알고리듬에 따른 데이타의 복원 처리가 수행된 후 FIFO(45)를 거쳐 디지탈 비디오 프로세서(21)의 포트 2로 제공된다. 이후 모니터에 오버레이되어 표시되는 과정은 앞에서 설명된 정지 영상 획득 모드와 동일하다.
제5도는 PC에 저장되어 있는 이미지 데이타를 압축한 후 다시 PC에 저장하는 경우의 데이타 흐름을 나타낸 것이다.
PC에 저장된 이미지 데이타는 입출력 버퍼(53)를 통하여 디지탈 비디오 프로세서(21)로 전달되고, 디지탈 비디오 프로세서(21)는 이 데이타를 포트 1으로 출력하여 압축부(30)의 비디오 이미지 프로세서(31)로 제공한다. 이렇게 입력된 이미지 데이타는 압축용 비디오 이미지 프로세서(31)에 의해 압축된 후 압축부 출력 FIFO 메모리(51)를 통하여 다시 PC로 제공된다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명된 본 발명에 따른 비디오 오버레이 지원장치는 비디오 입력단에서 NTSC(National Television Standards Comittee), PAL(Phase Alternation Line)등의 아날로그 복합 비디오 신호를 받아 디지탈화 하여 처리하고, PC가 가지고 있는 그래픽 장치로 부터 피쳐컨넥터를 통하여 그래픽 데이타를 받아서 동 장치에서 처리된 비디오 데이타와 함께 동 장치의 모니터를 출력단으로 출력하여 사용자가 컴퓨터 모니터를 통하여 비디오를 볼 수 있도록해 준다. 또한, 디지탈화된 비디오 데이타를 압축하여 PC의 메모리 장치에 저장할 수 있고, PC의 메모리 장치에 저장되어 있는 압축비디오 데이타를 복원하여 컴퓨터 모니터상에 디스플레이 해줄 수 있다. 본 장치는 DSP(Digital Signal Processor)와 유사한 형태의 비디오 이미지 프로세서를 사용함으로써 본 장치로 다운 로드(Down Load)되는 마이크로 코드에 따라 JPEG(Joint Photograph Experts Group), Px64 등 다양한 데이타 압축/복원과 관련된 표준 기술을 지원할 수 있다. 또한, 본 발명의 장치는 데이타 압축부와 복원부 각각을 별도의 프로세서를 채용하여 구성함으로써 비디오 데이타를 실시간(Real Time)으로 동시에 압축/복원할 수 있고, 두개의 비디오 데이타를 동시에 처리할 수 있는 디지탈 비디오 프로세서를 채용함으로써 두개의 비디오를 동시에 모니터에 오버레이 시킬 수 있다. 따라서 장치의 입력단으로 들어온 데이타를 압축하면서 PC에 저장되어 있는 다른 압축 비디오 데이타를 복원할 수 있고, 입력단으로 들어온 데이타와 복원된 데이타를 모니터에 동시 디스플레이 할 수 있으므로 컴퓨터를 사용한 데스크 탑 비디오 화상회의를 적절히 지원해 줄 수 있다.

Claims (6)

  1. 외부로 부터 입력되는 아날로그 복합 비디오 신호에 따른 비디오 화상과 컴퓨터로 부터 제공되는 그래픽 화상을 상기 컴퓨터의 모니터 상에 동시에 디스플레이 시켜 주기 위한 비디오 오버레이 장치에 있어서, 상기 아날로그 복합 비디오 신호를 디지탈 신호로 변환한 다음 디지탈 된 복합 비디오 신호를 하나의 휘도 성부(Y)과 두개의 색상 성분(UV)으로 구성되는 YUV 포맷의 비디오 데이타와 동기신호들을 생성하는 비디오 신호변환 수단(10)과, 상기 컴퓨터로 부터 제공되는 RGB 포맷의 데이타를 받아 들여 상기 YUV 포맷의 데이타로 복원하는 비디오 이미지 복원 수단(40)과, 상기 비디오 신호변환 수단(10)과 상기 비디오 이미지 복원 수단(40)으로 부터 각각 제공되는 상기 YUV 포맷의 비디오 데이타를 상기 컴퓨터의 그래픽 데이타와 동일한 포맷의 상기 RGB 데이타로 변환하여 상기 모니터 상에 오버레이 시켜 주는 비디오 오버레이 수단(20)과, 상기 변환수단(10)으로 부터 출력되는 상기 YUV 포맷의 상기 비디오 데이타를 압축하여 상기 컴퓨터로 제공하는 비디오 이미지 압축 수단(30)과, 상기 오버레이 수단(20)과 상기 압축수단(30)및 상기 복원수단(40) 각각과 상기 컴퓨터 사이의 데이타 교환을 중계하는 기능을 수행하는 정합 수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비디오 신호변환 수단(10)은 소정의 기준 클럭 신호들을 발생시키는 클럭 발생기(12)와, 상기 클럭신호들 중 적어도 하나에 동기되어 비디오 입력단(11)을 통하여 외부의 영상 입력수단으로 부터 입력되는 상기 아날로그 복합 비디오 신호를 상기 디지탈 신호로 변환하는 ADC(13)와, 상기 클럭신호들 중 적어도 하나에 동기되어 상기 ADC(13)에 의해 디지탈화 된 복합 비디오 신호를 하나의 휘도성분(Y)과 두개의 색상성분(UV)으로 구성되는 Y : U : V = 4 : 2 : 2 포맷의 비디오 데이타와 수직 및 수평동기 신호들을 생성하는 지탈 다중 표준 디코더(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비디오 오버레일 수단(20)은 상기 디코더(14) 및 상기 복원수단(40)으로 부터 입력되는 상기 YUV 포맷의 데이타를 상기 RGB 포맷의 데이타로 변환하고 화면 사이즈의 스케일링 처리를 수행하는 디지탈 비디오 프로세서(21)와, 상기 디지탈 비디오 프로세서로 부터 제공되는 데이타를 저장하기 위한 프레임 버퍼(22)와, 상기 컴퓨터의 그래픽 장치로 부터 입력되는 그래픽 데이타 신호와 상기 프레임 버퍼(22)로 부터 입력되는 상기 비디오 신호를 섞어서 하나의 주사선으로 만들어 상기 컴퓨터의 상기 모니터로 출력하는 미디어 DAC(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비디오 이미지 압축 수단(30)은 상기 비디오 신호변환 수단(10)으로부터 제공되는 데이타에 대한 압축을 수행하는 비디오 이미지 프로세서(31)와 초기화시 상기 컴퓨터로 부터 상기 비디오 이미지 프로세서(31)의 압축 알고리듬을 다운 로드 받는데 필요한 프로그램의 저장을 위한 부트 롬(32)과, 상기 프로세서(31)에 의해 수행되는 압축 알고리듬을 저장하는 코드 메모리(33)와, 상기 압축 알고리듬의 수행과 관련된 데이타를 저장하기 위한 데이타 메모리(34)와, 비디오 신호변환 수단(10)으로 부터 제공되는 필드 데이타를 받아 들여 상기 프로세서(31)가 읽어 갈 때 까지 저장하는 필드 저장소(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비디오 이미지 복원 수단(40)은 상기 컴퓨터로 부터 상기 정합 수단(50)을 통하여 제공 되는 상기 RGB 포맷의 상기 그래픽 데이나를 상기 YUV 포맷의 데이타로 변환하는 대한 압축을 수행하는 다른 하나의 비디오 이미지 프로세서(41)와, 초기화시 상기 컴퓨터로 부터 상기 다른 하나의 비디오 이미지 프로세서(41)의 복원 알고리듬을 다운 로드 받는데 필요한 프로그램의 저장을 위한 다른 하나의 부트 롬(42)과, 상기 다른 하나의 프로세서(41)에 의해 수행되는 복원 알고리듬을 저장하는 다른 하나의 코드 메모로(43)와, 상기 복원 알고리듬의 수행과 관련된 데이타를 저장하기 위한 다른 하나의 데이타 메모리(44)와, 상기 다른 하나의 프로세서(41)에 의해 복원된 데이타를 상기 디지탈 비디오 프로세서(21)의 제2포트로 제공하기 위한 FIFO(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정합 수단(50)은 상기 압축 수단(30)에 의해 압축된 비디오 데이타를 상기 컴퓨터로 넘겨 줄 때 사용되는 압축부 출력 FIFO 메모리(51)와, 데이타의 복원을 위해 상기 컴퓨터로 부터 상기 복원부(40)로 압축 비디오 데이타를 넘겨 줄 때 사용되는 복원부 입력 FIFO 메모리(52)와, 상기 비디오 오버레이 수단(20) 내의 상기 디지탈 비디오 프로세서(21) 및 상기 미디어 DAC(23)와 상기 압축수단(30)및 복원 수단(40)내의 상기 비디오 이미지 프로세서들(31, 41)의 내부 레지스터들의 값이나 상태 데이타 및 알고리듬의 코드 다운 로드를 위한 입출력 버퍼(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준 압축/복원 지원용 비디오 오버레이 장치.
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