KR101869453B1 - 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템 - Google Patents

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김기원
최희욱
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주식회사 제노시스
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Abstract

다채널 디코더, 멀티플렉서, 매트릭스 스위치, 비디오 월 기능을 통합한 블레이드 타입의 장비를 네트워크로 상호 연결해주기 위한 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템에 관한 것으로서, 원본 비디오 입력을 위한 비디오 선택 제어신호를 발생하며, 비디오 표출 제어 정보를 전송하는 비디오 월 제어수단, 비디오 월 제어수단의 제어에 따라 원본 비디오를 선택하여 네트워크를 통해 다중화된 디코더 시스템에 전달하는 스위치 허브 및 상기 스위치 허브를 통해 수신한 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하고 압축하여 상기 네트워크를 통해 송신하거나, 상기 변환한 디지털 비디오 신호를 원시 비디오 신호로 복원한 후 동기신호를 기준으로 상기 원시 비디오 소스로 복원하여 디스플레이 장치에 표출하는 디코더 시스템을 포함하여, 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템을 구현한다.

Description

복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템{Video wall system using multiple decoder devices}
본 발명은 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템에 관한 것으로, 특히 다채널 디코더, 멀티플렉서, 매트릭스 스위치, 비디오 월 기능을 통합한 블레이드 타입의 장비를 네트워크로 상호 연결해주기 위한 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 대부분의 건물에는 보안 시스템이 설치되어 있으며, 이를 감시하는 감시 인력이 상주하도록 되어 있다. 이러한 보안 시스템에는 비디오 월이 제공되어 감시 인력이 실시간으로 비디오 월을 감시하게 된다.
비디오 월 시스템은 감시 인력이 건물 전체의 보안 시스템을 한눈에 감시하고, 상황발생시 즉시 조치가 가능하도록 하는 모니터링 시스템으로서, 비디오 월은 복수의 모니터를 평면상으로 배치하여 복수 개의 모니터가 대화면을 갖는 한 개의 모니터와 같이 동작할 수 있도록 한 것이다.
예컨대, 여러 개의 LCD 스크린을 조합하여 하나의 대형 화면을 구현하고, 컴퓨터, IP 카메라, CCTV 등으로부터 다양한 멀티미디어 영상 신호를 입력받아 LCD 스크린 조합에 의해 형성된 대형 화면상에 표시하게 된다. 이에 따라 하나의 영상이 여러 대의 스크린들에 의해 확대 표시되면, 사용자는 스크린상에 표시된 영상을 한눈에 알아볼 수 있게 된다.
이러한 비디오 월 시스템은 입력 비디오 채널 수와 출력 디스플레이 수가 장비에서 지원하는 채널 수로 제한된다. 비디오 월에 표출되는 전체 비디오의 해상도가 비디오 입력 지원 장비의 해상도로 제한된다.
하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에 종래에 제안된 비디오 월 시스템이 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 비디오 월 기능 이용시 복수 개 디스플레이 장치에 대응되는 영상을 자동으로 설정하여 디스플레이될 수 있도록 함으로써, 사용자의 편의성 향상을 도모한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 최대 스크린 수를 무한대로 연결해서 마치 하나의 스크린처럼 고화질 고해상을 지원할 수 있도록 하는 확장성과, 이러한 대형 스크린을 구현하는 데 있어 한정된 입력들만 처리하던 과거의 비디오 월의 한계가 없는 다양한 입력들 즉 PC 화면, 카메라, ASI, HDMI 등을 한계 없이 수용할 수 있도록 하며, 스크린의 형상이 비평면 형상에 대해서도 손쉽게 이루어지도록 하는 새로운 비디오 월을 제공한다.
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 한정된 스크린을 지원하는 한계를 극복하여 최대 스크린 수를 무한대로 연결하여 마치 하나의 스크린처럼 고화질 고해상을 지원이 가능하며, 감시자가 관리하던 영역에서 이벤트가 발생하는 경우 자동으로 감시자가 보고 있는 화면에 알림 화면을 띄어 감시자가 별도의 행동을 취하지 않고도 문제를 해결할 수 있도록 한 비디오 월 시스템을 제공한다.
대한민국 공개특허 10-2007-0076272(2007.07.24. 공개)(비디오월 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 방법) 대한민국 공개특허 10-2013-0010657(2013.01.29. 공개)(다중 영상을 디스플레이하기 위한 네트워크 동기화된 3D렌더 방식을 이용하는 비디오 월 시스템) 대한민국 공개특허 10-2015-0077057(2015.07.07. 공개)(비디오 월 시스템)
그러나 상기와 같은 일반적인 비디오 월 시스템 및 종래기술은 입력 비디오 채널 수와 출력 디스플레이 수가 장비에서 지원하는 채널 수로 제한되는 단점이 있으며, 비디오 월에 표출되는 전체 비디오의 해상도가 비디오 입력 지원 장비의 해상도로 제한되는 단점도 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 다채널 디코더, 멀티플렉서, 매트릭스 스위치, 비디오 월 기능을 통합한 블레이드 타입의 장비를 네트워크로 상호 연결해주기 위한 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 무한대로 입력 채널 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공하고, 무한대로 디스플레이 화면 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공해주는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템은, 원본 비디오 입력을 위한 비디오 선택 제어신호를 발생하며, 비디오 표출 제어 정보를 전송하는 비디오 월 제어수단; 상기 비디오 월 제어수단의 제어에 따라 원본 비디오를 선택하여 네트워크를 통해 다중화된 디코더 시스템에 전달하는 스위치 허브; 상기 스위치 허브를 통해 수신한 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하고 압축하여 상기 네트워크를 통해 송신하거나, 상기 변환한 디지털 비디오 신호를 원시 비디오 신호로 복원한 후 동기신호를 기준으로 상기 원시 비디오 소스로 복원하여 디스플레이 장치에 표출하는 디코더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 디코더 시스템은 입력되는 원본 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하는 제1신호변환기; 상기 제1신호변환기에서 변환된 디지털 비디오 신호의 이미지 처리를 통해 화질을 조정하는 이미지 프로세서; 상기 이미지 프로세서에서 처리된 디지털 비디오 신호의 저장 및 출력을 제어하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 디지털 비디오 신호를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코더; 상기 비디오 디코더에서 복원된 원시 비디오를 표출 제어 정보에 따라 처리하는 디스플레이 프로세서; 공유할 수직 동기신호를 발생하는 수직 동기 발생기; 상기 디스플레이 프로세서에서 처리된 원시 비디오를 상기 수직 동기신호를 기준으로 비디오 변환하여 디스플레이 장치로 출력하는 제2신호변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 디코더 시스템은 상기 중앙처리장치와 연동하며, 상기 이미지 프로세서에서 처리된 디지털 비디오 신호를 압축하여 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템으로 전송하는 비디오 엔코더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 중앙처리장치는 상기 비디오 디코더에 의해 복원된 원시 비디오를 동기 시간에 매칭시켜 상기 디스플레이 프로세서에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 비디오 디코더는 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로부터 전송된 압축 비디오를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 수직 동기 발생기는 영상 연속성 구현을 위해 발생한 수직 동기 신호를 상기 제2신호변환기에 제공함과 동시에 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템에 전송해주어 수직 동기신호를 공유하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 디코더 시스템은 상기 비디오 월 제어수단에서 전송된 비디오 표출 제어 정보를 기초로 마스터 또는 슬레이브 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 디코더 시스템은 마스터 역할을 할 경우, 네트워크를 통해 수신한 외부 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈; 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오의 표출과 전송을 제어하는 스트리밍 서버 모듈; 상기 스트리밍 서버 모듈에서 전송된 비디오를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로 전송하는 송신측 소켓; 상기 스트리밍 서버 모듈에서 출력되는 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 모듈; 상기 스트리밍 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈; 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 디코더 시스템은 슬레이브 역할을 할 경우, 네트워크를 통해 비디오 및 동기 신호를 수신하는 수신측 소켓; 상기 수신측 소켓을 통해 수신한 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈; 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈; 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 중앙처리장치는 복수의 입력 포트를 통해 수신한 비디오를 선택하는 입력 선택기; 상기 입력 선택기를 통해 선택된 비디오와 네트워크를 통해 수신한 비디오 스트림을 다중화하여 출력하는 비디오 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다채널 디코더, 멀티플렉서, 매트릭스 스위치, 비디오 월 기능을 통합한 블레이드 타입의 장비를 네트워크로 상호 연결해주어, 무한대로 입력 채널 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공하고, 무한대로 디스플레이 화면 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 각각의 디코더 시스템에서 전용 하드웨어 사용으로 인한 디스플레이 화면 증설 제한 및 고비용 구조도 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전체 디스플레이 화면의 해상도가 비디오 소스 장비의 해상도 이상이 될 수 없는 제약도 극복할 수 있으며, 물리적 공간 축소 및 설치의 편리성도 도모해주는 다양한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 영상 확대 없이 개별 디코더 시스템에서 비디오 월 구현 예시도,
도 4는 본 발명에서 영상 확대와 편집을 통해 다수 디코더 시스템에서 비디오 월 구현 예시도,
도 5는 본 발명에서 개별 블레이드 시스템의 영상 분배 예시도,
도 6은 원본 비디오의 다중화 구성도,
도 7은 비디오 월 출력 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템의 전체 구성도로서, 원본 비디오 입력을 위한 비디오 선택 제어신호를 발생하며, 비디오 표출 제어 정보를 전송하는 비디오 월 제어수단(100), 상기 비디오 월 제어수단(100)의 제어에 따라 원본 비디오를 선택하여 네트워크를 통해 다중화된 디코더 시스템(301 - 315)에 전달하는 스위치 허브(Switch HUB)(210 - 230), 상기 스위치 허브(210 -230)를 통해 수신한 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하고 압축하여 상기 네트워크를 통해 송신하거나, 상기 변환한 디지털 비디오 신호를 원시 비디오 신호로 복원한 후 동기신호를 기준으로 상기 원시 비디오 소스로 복원하여 디스플레이 장치(401 - 415)에 표출하는 디코더 시스템(301 - 315)을 포함한다.
여기서 스위치 허브(210 - 230)는 3개를 도시하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 구현하고자 하는 비디오 월의 디코더 시스템의 개수에 따라 적절하게 증가하거나 감소하는 것이 가능하다. 각각의 스위치 허브의 구성 및 동작은 동일하다.
또한, 디코더 시스템(301 - 315) 역시 15개를 도시하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 구현하고자 하는 비디오 월의 디스플레이 장치의 개수에 따라 적절하게 증가하거나 감소하는 것이 가능하다. 각각의 디코더 시스템의 구성 및 동작을 동일하나, 다만 마스터 역할을 하는지 슬레이브 역할을 하는지에 비디오의 중계 역할과 수직 동기신호의 발생 및 중계 기능이 달라진다.
또한, 디스플레이 장치(401 - 415) 역시 15개를 도시하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 구현하고자 하는 비디오 월에 따라 적절하게 증가하거나 감소하는 것이 가능하다.
하나의 디코더 시스템(301)은 도 2에 도시한 바와 같이, 입력되는 원본 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하는 제1 신호변환기(520), 상기 제1신호변환기(520)에서 변환된 SDI 디지털 비디오 신호를 저장하는 제1버퍼(504), 상기 제1신호변환기(520)에서 변환된 HDMI 디지털 비디오 신호를 저장하는 제2버퍼(505), 상기 제1신호변환기(520)에서 변환된 디지털 신호의 이미지 처리를 통해 화질을 조정하는 이미지 프로세서(508), 상기 이미지 프로세서(508)에서 처리된 디지털 비디오 신호의 저장 및 출력을 제어하는 중앙처리장치(509), 상기 중앙처리장치(509)와 연동하여 디지털 비디오의 그래픽 처리를 하는 그래픽 처리기(506), 상기 중앙처리장치(509)에서 출력되는 디지털 비디오를 저장하는 메모리(507), 상기 중앙처리장치(509)의 제어에 따라 상기 디지털 비디오 신호를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코더(511), 상기 비디오 디코더(511)에서 복원된 원시 비디오를 표출 제어 정보에 따라 처리하는 디스플레이 프로세서(512), 상기 디스플레이 프로세서(512)에서 출력되는 원시 비디오를 신호 형태에 따라 버퍼링하는 제3버퍼 내지 제5버퍼(513 - 515), 공유할 수직 동기신호를 발생하는 수직 동기 발생기(516), 상기 제3버퍼 내지 제5버퍼(513 - 515)를 통해 출력되는 원시 비디오를 상기 수직 동기신호를 기준으로 비디오 변환하여 디스플레이 장치로 출력하는 제2신호 변환기(530)를 포함한다.
상기 제1신호 변환기(520)는 SDI 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하는 SDI-디지털 변환기(501), HDMI 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하는 HDMI-디지털 변환기(502), CVBS 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하는 CVBS-디지털 변환기(503)를 포함한다.
또한, 상기 제2신호 변환기(530)는 원시 비디오를 SDI 신호로 변환하는 디지털-SDI 변환기(517), 원시 비디오를 HDMI 신호로 변환하는 디지털 -HDMI 변환기(518), 원시 비디오를 CVBS 신호로 변환하는 디지털-CVBS 변환기(519)를 포함한다.
또한, 상기 디코더 시스템(301)은 상기 중앙처리장치(509)와 연동하며, 상기 이미지 프로세서(508)에서 처리된 디지털 비디오 신호를 압축하여 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템으로 전송하는 비디오 엔코더(510)를 더 포함한다.
아울러 상기 중앙처리장치(509)는 상기 비디오 디코더(511)에 의해 복원된 원시 비디오를 동기 시간에 매칭시켜 상기 디스플레이 프로세서(512)에 전달하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 비디오 디코더(511)는 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로부터 전송된 압축 비디오를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하여 상기 중앙처리장치(509)에 전달하는 것이 바람직하다. 이러한 비디오 디코더(511)는 채널 수에 따라 복수로 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수직 동기 발생기(516)는 영상 연속성 구현을 위해 발생한 수직 동기 신호를 상기 제2신호변환기(530)에 제공함과 동시에 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템에 전송해주어 수직 동기신호를 공유하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게, 상기 디코더 시스템(301)은 상기 비디오 월 제어수단(100)에서 전송된 비디오 표출 제어 정보를 기초로 마스터 또는 슬레이브 역할을 수행한다.
상기 디코더 시스템(301)이 마스터 역할을 할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 네트워크를 통해 수신한 외부 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈, 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오의 표출과 전송을 제어하는 스트리밍 서버 모듈, 상기 스트리밍 서버 모듈에서 전송된 비디오를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로 전송하는 송신측 소켓, 상기 스트리밍 서버 모듈에서 출력되는 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 모듈, 상기 스트리밍 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈, 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈로 구현된다.
또한, 상기 디코더 시스템(301)이 슬레이브 역할을 할 경우, 네트워크를 통해 비디오 및 동기 신호를 수신하는 수신측 소켓, 상기 수신측 소켓을 통해 수신한 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈, 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈, 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈로 구현된다.
상기 중앙처리장치(509)는 비디오 다중화를 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 입력 포트를 통해 수신한 비디오를 선택하는 입력 선택기, 상기 입력 선택기를 통해 선택된 비디오와 네트워크를 통해 수신한 비디오 스트림을 다중화하여 출력하는 비디오 멀티플렉서를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통해, 다채널 디코더, 멀티플렉서, 매트릭스 스위치, 비디오 월 기능을 통합한 블레이드 타입의 장비를 네트워크로 상호 연결해주어, 무한대로 입력 채널 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공하고, 무한대로 디스플레이 화면 수를 증설할 수 있는 확장성을 제공해준다.
아울러 각각의 디코더 시스템에서 전용 하드웨어 사용으로 인한 디스플레이 화면 증설 제한 및 고비용 구조도 개선할 수 있으며, 전체 디스플레이 화면의 해상도가 비디오 소스 장비의 해상도 이상이 될 수 없는 제약도 극복하며, 물리적 공간 축소 및 설치의 편리성도 도모해준다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 네트워크를 통해 복수의 디코더 시스템(301 - 315)을 제어하는 비디오 월 제어수단(100)은 원본 비디오(비디오 스트림) 입력을 위한 비디오 선택 제어신호를 발생하여 스위치 허브(210 - 230)를 제어하며, 시간 정보를 기반으로 동기 신호를 생성하여 상기 네트워크를 통해 디코더 시스템(301 - 315)으로 전송하거나 비디오 표출 제어 정보를 생성하여 상기 디코더 시스템(301 - 315)으로 전송한다. 여기서 디코더 시스템(301 - 315)으로의 데이터 전송은 브로드캐스팅 방식을 이용하거나 유니캐스트 방식을 이용할 수 있다.
상기 스위치 허브(210 -230)는 상기 비디오 월 제어수단(100)의 비디오 선택 제어신호에 따라 원본 비디오를 선택하여 네트워크를 통해 다중화된 디코더 시스템(301 - 315)에 전송한다.
여기서 원본 비디오는 원본 비디오를 생성하는 다양한 비디오 발생기를 통해 여러 가지 형태(SDI, HDMI, CVBS)로 발생하며, 이렇게 발생하는 다양한 원본 비디오는 상기 원본 비디오 선택신호에 따라 취사선택되어, 네트워크를 통해 디코더 시스템으로 전송된다.
디코더 시스템(301)은 상기 스위치 허브(210 -230)를 통해 수신한 비디오 및 동기신호, 화면 표출 제어신호를 수신하고, 수신한 원본 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하고 압축하여 상기 네트워크를 통해 송신하거나, 상기 변환한 디지털 비디오 신호를 원시 비디오 신호로 복원한 후 동기 신호를 기준으로 상기 원시 비디오 소스로 복원하여 디스플레이 장치(401 - 415)에 표출하는 역할을 한다.
각각의 디코더 시스템의 구성 및 동작은 유사하므로, 이하 하나의 디코더 시스템(예를 들어, 301)에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 디코더 시스템(301)은 도 2에 도시한 바와 같이, 제1신호변환기(520)에서 네트워크를 통해 수신한 원본 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환한다.
예컨대, 원본 비디오 신호가 SDI 신호이면 SDI-디지털 변환기(501)에서 SDI 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하여 제1 버퍼(504)를 통해 이미지 프로세서(508)로 전달한다. 원본 비디오 신호가 HDMI 신호이면 HDMI-디지털 변환기(502)에서 HDMI 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하여 제2 버퍼(505)를 통해 이미지 프로세서(508)로 전달한다. 원본 비디오 신호가 CVBS 신호이면 CVBS-디지털 변환기(503)에서 CVBS 신호를 디지털 비디오 신호로 변환하여 이미지 프로세서(508)로 전달한다.
상기 이미지 프로세서(508)는 상기 제1신호변환기(520)에서 변환된 디지털 신호의 밝기, 색상 등 이미지 처리를 통해 화질을 조정한 후 중앙처리장치(509)에 전달한다.
상기 중앙처리장치(509)는 상기 이미지 프로세서(508)에서 처리된 디지털 비디오 신호를 메모리(507)에 저장하고, 그래픽 처리기(506)를 통해 그래픽 처리를 하도록 제어한다. 아울러 상기 디코더 시스템(301)의 마스터로 동작할 경우, 상기 처리된 디지털 비디오 신호를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로 전송하도록 제어한다.
디지털 비디오 신호를 다른 디코더 시스템으로 전송할 경우, 비디오 엔코더(510)는 상기 이미지 프로세서(508)에서 처리된 디지털 비디오 신호를 H.264, H.265, JPEG 등과 같은 방식으로 압축하고, 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템으로 전송한다.
상기 이미지 프로세서(508)에 의해 처리된 디지털 비디오 신호를 디스플레이 장치에 표출할 경우, 중앙처리장치(509)의 제어에 따라 비디오 디코더(511)는 상기 디지털 비디오 신호를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원한다.
여기서 디코더 시스템(301)이 슬레이브로 동작할 경우, 상기 비디오 디코더(511)는 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로부터 전송된 압축 비디오를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하여 상기 중앙처리장치(509)에 전달한다. 여기서 비디오 디코더(511)는 채널 수에 따라 복수로 구현될 수 있다.
상기 중앙처리장치(509)는 원시 비디오를 디스플레이 장치로 출력할 경우, 상기 비디오 디코더(511)에서 복원된 원시 비디오를 디스플레이 프로세서(512)로 전달한다. 이때, 중앙처리장치(509)는 상기 비디오 디코더(511)에 의해 복원된 원시 비디오를 비디오 월 제어수단(100)으로부터 수신한 동기 시간에 매칭시켜 상기 디스플레이 프로세서(512)로 전달하며, 표출 제어 정보를 함께 전달하는 것이 바람직하다.
상기 디스플레이 프로세서(512)는 상기 중앙처리장치(509)로부터 전송된 원시 비디오와 표출 제어 정보에 따라 디스플레이 비디오로 처리한다. 이어, 처리된 비디오 데이터는 비디오 형태에 따라 제3버퍼 내지 제5버퍼(513 - 515)에 선택적으로 저장된다. 예컨대, 원시 비디오 형태가 SDI 신호일 경우 제3버퍼(513)에 저장되며, 원시 비디오 형태가 VDI 신호일 경우 제4버퍼(514)에 저장되며, 원시 비디오 형태가 HDMI 신호일 경우 제5버퍼(515)에 저장된다.
다음으로, 제2신호변환기(530)는 상기 제3버퍼 내지 제5버퍼(513 - 515)에 저장된 원시 비디오 신호를 수직 동기신호를 기준으로 변환하여 연계된 디스플레이 장치로 출력한다.
상기 수직 동기 신호는 수직 동기 발생기(516)에서 생성한다. 즉, 수직 동기 발생기(516)는 공유할 수직 동기신호를 발생하여 상기 제2신호변환기(530)에 제공한다. 이때, 디코더 시스템(301)이 마스터로 작용할 경우, 상기 생성한 수직 동기신호를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템에 전송해주어 수직 동기신호를 공유한다. 이러한 수직 동기신호의 공유에 의해 영상 연속성의 구현이 가능해진다. 수직 동기 발생기(516)는 생성한 수직 동기신호를 브로드캐스팅 방식 또는 유니 캐스팅 방식으로 다른 디코더 시스템으로 전송한다.
도 3은 본 발명에서 비디오 월 구현방법의 예시이다.
Full-HD급 비디오 스트림 16채널을 동시에 수신하여 디코딩한 후, 디스플레이 버퍼(메모리)에 저장하고, 디스플레이 버퍼에 저장된 원시 비디오는 동기 시간을 맞추어 디스플레이 프로세서(512)로 전달하고, 이어 디스플레이 장치를 통해 화면 표출이 이루어진다. 이러한 원시 비디오 처리 방식은 영상 확대 없이 개별 디코더 시스템에서 하나 혹은 다수의 비디오가 표출되는 방식이다.
위로부터 하나의 디코더 시스템을 통해 비디오를 디스플레이한 경우이고, 다음 그림은 4개의 디코더 시스템(2×2)을 통해 비디오를 디스플레이한 경우이며, 그 다음 그림은 9개의 디코더 시스템(3×3)을 통해 비디오를 디스플레이한 경우이며, 마지막 그림은 16개의 디코더 시스템(4×4)을 통해 비디오를 디스플레이한 경우이다.
한편, 비디오 월 표출 방법 중 영상 확대와 잘라내기를 통해 다수의 디코더 시스템에 하나 혹은 다수의 비디오가 표출되는 경우는 도 4와 같다.
네트워크를 통해 각각의 디코딩 시스템은 비디오 스트림을 수신하고, 수신한 비디오 스트림을 처리하여 영상 표출 정보(위치, 크기, 회전 자르기)에 따라 처리하여 디스플레이 장치의 정해진 위치에 표출함과 동시에 다른 디코딩 시스템으로 중계한다. 영상 표출 정보를 중계받은 디코딩 시스템은 수신된 비디오를 디코딩한 후 표출 정보에 맞게 변환한다. 이어, 변환한 원시 비디오를 동기 시간에 맞추어 디스플레이 장치에 표출한다. 여기서 디코딩 시스템 간에 스트림 중계기를 마련하여 비디오 스트림을 중계한다.
맨 위는 첫 번째 디코딩 시스템이 마스터 서버가 되어 네트워크를 통해 수신한 비디오 스트림을 처리하여 디스플레이 장치에 디스플레이하고, 영상 표출 정보를 브로드캐스팅 방식으로 다른 디코딩 시스템으로 전송하는 경우이다.
맨 우측 그림은 이렇게 4개의 디코딩 시스템을 이용하여, 영상 확대와 잘라내기를 통해 다수의 디코더 시스템에 하나 혹은 다수의 비디오가 표출되어 비디오 월을 구현한 경우의 화면 예시이다.
이러한 본 발명의 특징을 이용하여 비디오 월을 구현할 경우, 개별 블레이드 시스템을 서버로 동작시키고 비디오 스트림을 수신장치로 중계해주고, 개별 장비의 비디오 영상 표출 시 스케일, 잘라내기, 회전 등을 수행하여 개별 디스플레이에 필요한 부분만큼 표출하도록 제어함으로써, 별도의 마스터 서버 없이도 비디오 월 시스템을 구현할 수 있게 된다.
이로 인해 각각의 디코더 시스템에서 전용 하드웨어 사용으로 인한 디스플레이 화면 증설 제한 및 고비용 구조를 개선할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서 디코더 시스템(301)은 상기 비디오 월 제어수단(100)에서 전송된 비디오 표출 제어 정보를 기초로 마스터 또는 슬레이브 역할을 수행한다.
상기 디코더 시스템(301)이 마스터 역할을 할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 스트리밍 클라이언트 모듈에서 네트워크를 통해 수신한 외부 비디오를 스트리밍하고, 스트리밍 서버 모듈에서 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오의 표출과 전송을 제어한다. 비디오의 전송 시 송신측 소켓은 상기 스트리밍 서버 모듈에서 전송된 비디오를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로 전송한다. 아울러 스트리밍 모듈은 상기 스트리밍 서버 모듈에서 출력되는 비디오를 스트리밍하고, 비디오 디코딩 모듈은 상기 스트리밍 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원한다. 이어, 프리젠테이션 모듈은 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 출력하게 된다.
다음으로, 상기 디코더 시스템(301)이 슬레이브 역할을 할 경우, 수신측 소켓은 네트워크를 통해 상기 송신측 소켓으로부터 전송된 비디오 및 동기 신호를 수신한다. 이어, 스트리밍 클라이언트 모듈은 상기 수신측 소켓을 통해 수신한 비디오를 스트리밍하고, 비디오 디코딩 모듈은 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원한다. 이렇게 복원된 비디오 소스는 프리젠테이션 모듈을 통해 동기 신호에 따라 변환되어, 디스플레이 장치로 출력된다. 여기서 슬레이브 디코더 시스템이 복수일 경우 상기 디코더 시스템이 슬레이브 역할을 하는 경우와 동일하게 동작을 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징으로서 원본 비디오의 다중화 및 비디오 월 출력이 가능하다는 것이다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, SDI, HDMI, CVBS의 외부 비디오 소스를 개별 블레이드 시스템(디코더 시스템)에서 수신한 후 병렬 디지털 신호로 변환하고, 변환한 디지털 비디오 신호는 내부의 이미지 프로세서를 이용하여 밝기. 색상 등 화질을 조정한다. 이어, 처리된 디지털 비디오 신호는 엔코더에 의해 압축되어 다른 블레이드 시스템으로 전송되거나 디스플레이 버퍼에 표출 정보에 의해 저장된 후 동기화되어 출력된다. 이를 위해, 중앙처리장치(509)는 비디오 다중화를 위해, 복수의 입력 포트를 통해 수신한 비디오를 선택하는 입력 선택기, 상기 입력 선택기를 통해 선택된 비디오와 네트워크를 통해 수신한 비디오 스트림을 다중화하여 출력하는 비디오 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 여기서 비디오 멀티플렉서를 비디오 엔코더로 대체할 수 있다.
도 7은 상기와 같은 방식으로 원본 비디오를 다중화하여, 이를 비디오 월로 출력한 경우의 화면 예시이다. PC 시스템의 화면에 IP 카메라로 촬영한 비디오를 합성하여, 화면에 비디오 월을 구현한 예시이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명은 다수의 디코더 장치를 이용하여 비디오 월 시스템을 구현하는 기술에 적용된다.
100: 비디오 월 제어수단
210 - 230: 스위치 허브
301 - 315: 디코더 시스템
401 - 415: 디스플레이 장치
504, 505: 제1 및 제2 버퍼
508: 이미지 프로세서
509: 중앙처리장치
510: 비디오 엔코더
511: 비디오 디코더
512: 디스플레이 프로세서
513 - 515: 제3 내지 제5 버퍼
516: 수직 동기 발생기
520: 제1신호변환기
530: 제2신호변환기

Claims (10)

  1. 복수 디코더장치를 이용하여 비디오 월 시스템을 구현하기 위한 것으로서,
    원본 비디오 입력을 위한 비디오 선택 제어신호를 발생하며, 비디오 표출 제어 정보를 전송하는 비디오 월 제어수단;
    상기 비디오 월 제어수단의 제어에 따라 원본 비디오를 선택하여 네트워크를 통해 다중화된 디코더 시스템에 전달하는 스위치 허브; 및
    상기 스위치 허브를 통해 수신한 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하고 압축하여 상기 네트워크를 통해 송신하거나, 상기 변환한 디지털 비디오 신호를 원시 비디오 신호로 복원한 후 동기신호를 기준으로 원시 비디오 소스로 복원하여 디스플레이 장치에 표출하고 입력되는 원본 비디오를 디지털 비디오 신호로 변환하는 제1신호변환기; 상기 제1신호변환기에서 변환된 디지털 비디오 신호의 이미지 처리를 통해 화질을 조정하는 이미지 프로세서; 상기 이미지 프로세서에서 처리된 디지털 비디오 신호의 저장 및 출력을 제어하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 디지털 비디오 신호를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코더; 상기 비디오 디코더에서 복원된 원시 비디오를 표출 제어 정보에 따라 처리하는 디스플레이 프로세서; 공유할 수직 동기신호를 발생하는 수직 동기 발생기; 상기 디스플레이 프로세서에서 처리된 원시 비디오를 상기 수직 동기신호를 기준으로 비디오 변환하여 디스플레이 장치로 출력하는 제2신호변환기를 포함하는 디코더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템에 있어서,
    상기 디코더 시스템은 상기 중앙처리장치와 연동하며, 상기 이미지 프로세서에서 처리된 디지털 비디오 신호를 압축하여 네트워크를 통해 연계된 다른 디코더 시스템으로 전송하는 비디오 엔코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서, 상기 비디오 디코더는 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로부터 전송된 압축 비디오를 디코딩하여 원시 비디오 소스로 복원하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에서, 상기 디코더 시스템은 상기 비디오 월 제어수단에서 전송된 비디오 표출 제어 정보를 기초로 마스터 또는 슬레이브 역할을 하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
  8. 청구항 7에서, 상기 디코더 시스템은 마스터 역할을 할 경우, 네트워크를 통해 수신한 외부 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈; 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오의 표출과 전송을 제어하는 스트리밍 서버 모듈; 상기 스트리밍 서버 모듈에서 전송된 비디오를 네트워크를 통해 다른 디코더 시스템으로 전송하는 송신측 소켓; 상기 스트리밍 서버 모듈에서 출력되는 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 모듈; 상기 스트리밍 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈; 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
  9. 청구항 7에서, 상기 디코더 시스템은 슬레이브 역할을 할 경우, 네트워크를 통해 비디오 및 동기 신호를 수신하는 수신측 소켓; 상기 수신측 소켓을 통해 수신한 비디오를 스트리밍하는 스트리밍 클라이언트 모듈; 상기 스트리밍 클라이언트 모듈에서 스트리밍된 비디오를 원래의 비디오 소스로 복원하는 비디오 디코딩 모듈; 상기 비디오 디코딩 모듈에서 복원된 비디오 소스를 동기 신호에 따라 변환하여 디스플레이 장치로 전송하는 프리젠테이션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
  10. 청구항 1에서, 상기 중앙처리장치는 복수의 입력 포트를 통해 수신한 비디오를 선택하는 입력 선택기; 상기 입력 선택기를 통해 선택된 비디오와 네트워크를 통해 수신한 비디오 스트림을 다중화하여 출력하는 비디오 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 디코더장치를 이용한 비디오 월 시스템.
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