KR101281181B1 - 하이브리드 다채널 ｈｄ 영상 분배 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 방송환경에서 사용하던 SD급 영상은 물론 새로운 방송환경에서 사용할 HD급 영상을 소프트웨어 기반으로 전환한 사용자 인터페이스 환경을 이용하여 간편하게 전환, 혼합, 또는 가공하여 스위칭하거나 분배할 수 있으며, 또한 사용 환경, 공간, 고비용에 제약받지 아니한 작업 편리성과 저 비용으로 운용이 가능하게 하는 효과가 있으며, 또한 인터넷의 서버와 같은 네트워크 환경에 접속하여 직접 다운로드 받거나 스트리밍을 통해서 다운로드받은 영상을 다양한 포맷으로 편집해서 분배할 수 있도록 하는 효과가 있는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

하이브리드 다채널 ＨＤ 영상 분배 시스템 및 그 방법{A HYBRID MULTICHANNEL HD IMAGE DISTRIBUTION SYSTEM AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 방송환경에서 사용하던 SD급 영상은 물론 새로운 방송환경에서 사용할 HD급 영상을 입력받아 사용자 인터페이스 환경을 이용하여 간편하게 스위칭하거나 분배할 수 있는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 우리나라를 비롯하여 세계 각국이 아날로그 방송에서 디지털 방송으로의 전환을 앞두고 있으며, 그에 따라 방송장비 제조사들도 HD급 방송장비의 개발을 서두르고 있다.

예컨대 방송 시스템은 비디오 스위처, 영상설비(예 : 영상제작, 영상송출설비), 송신설비, 및 수신설비(예 : TV 수상기, 안테나)를 포함하여 구성되는데, 그 중 상기 영상설비는 경제성, 시스템 설치의 간편성 및 향후 시스템의 확장성과 방송 환경의 변화에 대비할 수 있도록 유연하게 설계되어야 하지만, 최근의 방송 환경은 아날로그에서 곧바로 HD 방송으로의 전환이 이루어지고 있기 때문에 종래의 방송설비가 그에 대응하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

특히 상기 비디오 스위처는 카메라, VCR, 문자발생기, 중계 현장이나 다른 방송사에서 입력되는 영상 등의 영상 소재에서 얻을 수 있는 영상신호의 위상을 맞추어 특성을 같게 한 후, 그 중에서 선택된 영상 소재를 전환하거나, 혼합, 또는 가공하여 출력하는데, 종래의 비디오 스위처는 스위칭 하는 채널수에 물리적 제약이 있고, HD급 영상을 처리할 수 없기 때문에 방송 환경의 변화에 대응하지 못하고 또한 확장성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 배경기술로서 대한민국 공개특허 10-2001-0025583호(2001.04.06.)에 개시된 컴퓨터 원격감시 제어방식의 폐쇄회로 텔레비전 시스템 이에 이용되는 컴퓨터 비디오 매트릭스 스위처 및 제어 프로그램은 컴퓨터에 설치된 제어 프로그램에 의해서 다수의 각 CCTV 카메라를 제어하고 컴퓨터의 모니터 상에 각 카메라 영상을 표시하는 방법에 대해서 제안하고 있으나, 상기 배경기술은 상기 CCTV를 감시하는 각 관리소의 관리자가 원하는 카메라를 직접 선택하여 그 영상을 보거나 그 선택한 카메라를 제어하는 것은 가능하지만, 가령 제1 관리소의 관리자(제3자)가 제1 카메라 영상(임의의 카메라 영상)을 제2 관리소(또는 임의의 관리소)의 모니터에 출력하도록 스위칭하거나 분배할 수 있도록 하는 기술에 관한 것은 아니다.

또한 대한민국 공개특허 10-2010-0002732호(2010.01.07.)에 개시된 매트릭스 스위처 및 그 구동 방법은 선택신호에 의해 입력단자에 연결된 임의의 영상기기와 출력단자에 연결된 임의의 디스플레이 장치를 연결하는, 즉 영상절환을 수행하는 매트릭스 스위처에 대해서 제안하고 있는 것으로, 상기 배경기술은 단순히 영상신호를 스위칭하여 임의의 디스플레이 장치에 출력하는 기능을 수행할 뿐, 입력되는 영상신호의 포맷과 디스플레이 장치에서 출력 가능한 영상신호의 데이터 포맷이 다를 경우, 즉 입력 영상신호의 데이터 포맷을 디스플레이 장치에 맞는 디지털 데이터 포맷으로 변환하여 출력하는 것에 대해서는 제안하고 있지 않는 것으로, 본 발명의 목적과 구성 및 효과에 있어서 차이가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 기존의 방송환경에서 사용하던 SD급 영상은 물론 새로운 방송환경에서 사용할 HD급 영상을 사용자 인터페이스 환경을 이용하여 간편하게 스위칭하거나 분배할 수 있는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 기존에 하드웨어 기반에서 운용되던 스위칭이나 분배를 위한 작업환경을 소프트웨어 기반으로 전환함으로써 사용 환경, 공간, 고비용에 제약받지 아니한 작업 편리성과 저 비용으로 운용이 가능하게 하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 영상 설비로부터 뿐만 아니라 인터넷의 서버(예: 클라우드 서버, 방송사 서버, VOD 서버 등)와 같은 네트워크 환경에 접속하여 직접 다운로드 받거나 스트리밍을 통해서 다운로드받은 영상을 다양한 포맷으로 편집해서 선택적으로 분배할 수 있는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 입력받은 SD급 또는 HD급 영상을 사용자가 편리하게 조작하여 전환, 혼합, 또는 가공하여 스위칭하거나 분배할 수 있는 사용자 인터페이스 환경을 포함하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템은 HDMI(HD-Multimedia Interface) 인터페이스 규격으로 영상신호를 입력받는 적어도 하나 이상의 제1 입력포트와, SDI(Serial Digital Interface) 인터페이스 규격으로 영상신호를 입력받는 적어도 하나 이상의 제2 입력포트; 상기 HDMI 인터페이스 규격으로 영상신호를 출력하는 적어도 하나 이상의 제1 출력포트와, 상기 SDI 인터페이스 규격으로 영상신호를 출력하는 적어도 하나 이상의 제2 출력포트; 및 상기 제1 입력포트를 통해서 입력된 적어도 하나의 영상신호를 상기 적어도 어느 하나 이상의 제1 또는 제2 출력포트로 스위칭하거나 분배하여 출력하고, 상기 제2 입력포트를 통해서 입력된 적어도 하나의 영상신호를 상기 적어도 어느 하나 이상의 제1 또는 제2 출력포트로 스위칭하거나 분배하여 출력하는 스위칭/분배수단;를 포함하여 구성되고, 상기 스위칭/분배수단은 입력포트와 출력포트의 인터페이스 규격이 다를 경우, 상기 영상신호를 출력포트의 인터페이스 규격에 맞춰 변환하고, 상기 제1 입력포트와 제1 출력포트는 HDMI 인터페이스 규격을 통해서 HD급 영상신호를 입출력하고, 상기 제2 입력포트와 제2 출력포트는 SDI 인터페이스 규격을 통해서 HD급 혹은 SD급 영상신호를 입출력하며, 상기 스위칭/분배수단의 동작을 제어하기 위한 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 스위칭 되는 영상에 자막, 특수효과, 그래픽, 애니메이션, 상기 영상과 다른 영상 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상이 오버랩되도록 하여 각 포트별로 처리하는 것을 포함하며, 또한 소프트웨어 기반의 사용자 인터페이스와 통신하여 영상의 스위칭/분배 혹은 그 처리에 관련된 명령을 입력받고, 또한 그 처리에 따른 상태정보를 출력하며, 상기 영상의 스위칭/분배 혹은 그 처리에 관련된 명령과 그 명령의 처리에 따른 상태정보를 적어도 10/100/1000Mbps를 지원하는 이더넷 인터페이스를 통해서 입출력하고, 상기 스위칭/분배수단은, 영상신호를 다른 영상신호와 혼합 혹은 편집/가공할 수 있는 이미지 프로세스 기능을 포함하거나, 별도의 이미지 프로세서;를 더 포함하고, 상기 이미지 프로세서 또는 이미지 프로세스 기능을 통해서 SD급 영상을 HD급 영상으로 컨버팅하거나, HD급 영상을 SD급 영상으로 컨버팅하며, 상기 제1, 제2 입력포트를 통해 입력되는 영상신호와 상기 스위칭/분배수단에서 처리하는 영상신호의 포맷이 다를 경우, 또는 상기 스위칭/분배수단과 상기 제1, 제2 출력포트를 통해서 출력되는 영상신호의 포맷이 다를 경우, 상기 영상신호를 상기 스위칭/분배수단에서 처리하기에 적합한 포맷, 또는 상기 제1, 제2 출력포트를 통해 출력하기에 적합한 포맷으로 각기 변환하거나 조작하는 적어도 하나 이상의 포맷 변환수단;을 더 포함하여 구성되고, 상기 스위칭/분배수단은 영상신호에 포함되어 입력되는 오디오 신호를 분리하여 오디오 출력포트를 통해서 출력하거나, 영상신호에서 분리되어 별도로 입력되는 오디오 신호를 영상신호에 합성하여 영상 출력포트를 통해서 출력하며, 상기 영상신호에서 분리되어 별도로 입력되거나 출력되는 오디오 신호는 오디오 코덱을 통해서 입출력되고, 상기 스위칭/분배수단의 스위칭이나 분배 동작에 따른 상태를 표시하는 상태 표시수단;을 더 포함하고, 상기 상태를 나타내는 정보를 사용자 인터페이스에도 출력하여 시스템의 동작 상태를 이중으로 표시하며, 상기 사용자 인터페이스는 각 입력포트와 출력포트에 연결된 장치, 상기 각 입력포트를 통해 입력되는 영상신호를 스위칭하거나 분배하기 위한 스위치 및 상기 영상신호를 혼합 또는 편집/가공하기 위한 스위치를 화면에 디스플레이하고, 마우스나 키보드와 같은 입력장치를 통해 상기 스위치를 조작하며, 상기 조작에 따른 동작 상태를 라인이나 화살표와 같은 그래픽 정보와 텍스트 정보를 이용하여 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 방법은 소프트웨어 기반으로 구성된 사용자 인터페이스를 통해서 영상의 스위칭/분배 혹은 그 처리에 관련된 명령을 입력받는 단계; 상기 입력된 명령에 따라 해당하는 적어도 하나 이상의 입력포트와 출력포트를 각기 선택하는 단계; 상기 명령에 영상의 혼합이나 가공 처리에 관련된 명령이 포함되어 있을 경우, 그 해당하는 영상들을 혼합하거나 가공하는 단계; 상기 선택된 각 입력포트와 출력포트의 인터페이스 규격이 서로 다를 경우, 해당 입력포트를 통해 입력된 영상, 혹은 상기 혼합하거나 가공된 영상을 해당 출력포트의 인터페이스 규격에 맞춰 변환하는 단계; 및 상기 해당 출력포트의 인터페이스 규격에 맞춰 변환된 영상을 해당하는 출력포트로 스위칭/분배하여 출력하는 단계;를 포함하여 구성되고, 상기 입력포트는 HDMI 인터페이스 규격을 통해서 적어도 하나 이상의 HD급 영상신호를 각기 입력받거나, SDI 인터페이스 규격을 통해서 적어도 하나 이상의 SD급 영상신호를 각기 입력받을 수 있도록 구성되며, 상기 출력포트는 HDMI 인터페이스 규격을 통해서 적어도 하나 이상의 HD급 영상신호를 각기 출력하거나, SDI 인터페이스 규격을 통해서 적어도 하나 이상의 SD급 영상신호를 각기 출력할 수 있도록 구성되고, 상기 입력된 명령의 처리에 따른 상태 정보를 상기 사용자 인터페이스에 출력하여 표시할 수 있도록 하는 단계;를 더 포함하여 구성되며, 상기 영상을 혼합하거나 가공하는 단계는 SD급 영상을 HD급 영상으로 컨버팅하거나, HD급 영상을 SD급 영상으로 컨버팅하는 것을 포함하고, 상기 영상을 출력포트의 인터페이스 규격에 맞춰 변환하는 단계는 HDMI 인터페이스 규격으로 입력된 영상을 SDI 인터페이스 규격으로 변환하거나, SDI 인터페이스 규격으로 입력된 영상을 HDMI 인터페이스 규격으로 변환하는 것을 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는 각 입력포트와 출력포트에 연결된 장치, 상기 각 입력포트를 통해 입력되는 영상신호를 스위칭하거나 분배하기 위한 스위치 및 상기 영상신호를 혼합 또는 편집/가공하기 위한 스위치를 화면에 디스플레이하고, 마우스나 키보드와 같은 입력장치를 통해 상기 스위치를 조작하며, 상기 조작에 따른 동작 상태를 라인이나 화살표와 같은 그래픽 정보와 텍스트 정보를 이용하여 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존의 방송환경에서 사용하던 SD급 영상은 물론 새로운 방송환경에서 사용할 HD급 영상을 소프트웨어 기반으로 전환한 사용자 인터페이스 환경을 이용하여 간편하게 전환, 혼합, 또는 가공하여 스위칭하거나 분배할 수 있으며, 또한 사용 환경, 공간, 고비용에 제약받지 아니한 작업 편리성과 저 비용으로 운용이 가능하게 하는 효과가 있으며, 또한 인터넷의 서버와 같은 네트워크 환경에 접속하여 직접 다운로드 받거나 스트리밍을 통해서 다운로드받은 영상을 다양한 포맷으로 편집해서 분배할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템의 동작을 설명하기 위한 보인 블록도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템의 상세한 구성을 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템 및 그 방법의 일 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)은 SD급 영상이나 HD급 영상을 포함하는 적어도 하나 이상의 다양한 입력 소스(예 : 스튜디오 카메라, DECK 레코드, DVD 플레이어, 다른 방송채널, 문자 발생기, 네트워크 환경에서 영상을 제공하는 서버 등)로부터 제공되는 영상을 입력받고, 상기 입력 소스에서 입력되는 적어도 어느 하나 이상의 영상을 선택한 후 전환, 혼합, 또는 가공하여 본 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템에 연결된 적어도 하나 이상의 출력장치(예 : 모니터, 스튜디오 TV, 원격강의 프로젝터 등)에 선택적으로 출력하는 역할을 수행한다.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)은 입력된 SD 또는 HD 영상을 어느 하나의 해당하는 출력장치로 단순 스위칭 하는 기능, 상기 입력된 영상을 적어도 어느 하나 이상의 해당하는 출력장치로 분배하는 기능, 상기 스위칭 기능과 분배 기능을 간편하게 수행하기 위한 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)를 포함한다.

이하 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 상기 도 1에 있어서, 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템의 동작을 설명하기 위한 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 HD 영상신호를 입력받기 위한 HD 입력포트, 적어도 하나 이상의 SD 영상신호를 입력받기 위한 SD 입력포트, 상기 HD 영상신호를 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 HD 출력포트, 상기 SD 영상신호를 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 SD 출력포트, 상기 각 SD 영상 또는 HD 영상에 해당하는 오디오 신호를 입력받기 위한 오디오 입력포트 및 상기 오디오 신호를 출력하기 위한 오디오 출력포트를 포함한다.

여기서 상기 HD 영상신호는 HDMI(HD-Multimedia Interface) 인터페이스, 또는 HD-SDI(HD-Serial Digital Interface) 인터페이스를 통해 입출력할 수 있으며, 또한 상기 SD 영상신호는 SD-SDI(SD-Serial Digital Interface) 인터페이스를 통해 입출력할 수 있다.

참고로 상기 HDMI 인터페이스는 DVD, PC 등의 멀티미디어에서 AV기기, 모니터 등의 장치들 사이의 인터페이스를 위한 디지털 비디오/오디오 인터페이스 규격의 하나이다. 그리고 상기 SDI 인터페이스는 동축케이블을 통해서 디지털 비디오를 전송하기 위한 인터페이스 규격의 하나로서, 최소 720p(1280 x 720) 이상의 고해상도 영상을 구현할 수 있다.

또한 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)은 인터레이스 방식(i)이나 프로그래시브 방식(p)을 모두 지원하며, 1080i,1080p Full HD 해상도를 지원하고, 1920 x 1080 Full HD 해상도를 지원한다. 또한 RS232 시리얼 통신 및 이더넷(Ethernet) 통신을 지원하여, 로컬장치(예 : 스튜디오 카메라, DECK 레코드, DVD 플레이어, 다른 방송채널, 문자 발생기 등)에서 영상을 입력받을 수도 있고, 인터넷에 연결된 VOD 서버나 방송서버를 통해서 특정 영상을 입력받을 수도 있다.

또한 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)은 상기 입력받은 영상의 분배 시스템을 소프트웨어 기반으로 구현함으로써, 원하는 출력포트의 수를 가변적으로 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 출력 스트림의 개수와 속도를 원하는 대로 조절하여 출력할 수 있다. 즉, 상기 분배 시스템을 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 환경에서 소프트웨어적으로 제어 가능하게 함으로써 시스템의 총 용량의 범위 내에서 입출력 포트의 수와 속도를 원하는 최적의 상태로 제어할 수 있도록 하는 것이다.

또한 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100, 이하 편의상 분배 시스템이라 함)은 기구적으로 랙(Rack) 호환 가능하게 구성함으로써 만약 물리적인 입출력 채널이 부족할 경우 상기 분배 시스템(100)를 랙에 추가하는 방식으로 원하는 만큼의 채널을 추가로 증설할 수 있도록 한다. 즉, 입출력 포트에 연결할 장치의 수가 증가함에 따라 각 분배 시스템(100)에서 감당할 수 있는 입출력 포트의 수를 초과할 경우 본 발명에 따른 분배 시스템(100)을 더 증설하여 각 분배 시스템(100) 상호간에 캐스캐이딩(Cascading)되도록 구성함으로써 전체 분배 시스템(100)의 총 용량을 간편하게 증가시킬 수 있도록 구성한다. 이때 사용자 인터페이스는 상기 캐스캐이딩된 전체 시스템을 시리얼 통신, 이더넷 통신 또는 이들의 조합을 포함한 통신 수단을 통해서 전부 제어할 수 있음이 당연하다.

아울러 이러한 소프트웨어에 기반한 매트릭스 스위치의 제어는 자막편집, 특수효과, 그래픽추가, 애니메이션추가, 또는 그밖에 다른 영상(새로운 영상 콘텐츠, PIP(picture-in-picture), 혹은 별도의 3D 영상 등을 포함)추가에 대해서도 스위칭되는 영상에 상기 자막, 특수효과, 그래픽, 애니메이션, 또는 그밖에 다른 영상이 오버랩 되도록 하여 각 포트별로 처리할 수 있도록 부가하는 것이 가능하다.

이하 상기 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 상기 도 2에 있어서, 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템의 상세한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 제어부(110), 스위치/분배부(120), 이더넷 스위치(130), 오디오 코덱(140), HDMI 포맷 변환기(150, 151), SDI 포맷 변환기(160, 161), 전원부(170) 및 상태 표시부(180)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 제어부(110)는 임의의 단말기(예 : 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰, 모바일 단말기 등)에 설치된 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)를 통해 사용자의 스위치/분배 명령(또는 처리 명령)을 입력받아 영상의 스위칭이나 분배 작업을 처리한다. 그리고 상기 처리결과를 이더넷 스위치(130)를 통해서 사용자 인터페이스에 출력하여 현재 상태를 표시할 수 있도록 한다.

즉, 상기 스위치/분배 명령을 입력받은 제어부(110)는 해당 구성수단(예 : 스위치/분배부(120))를 제어하여 그 입력포트(예 : HDMI 입력포트 또는 SDI 입력포트들 중 어느 하나의 입력포트)를 통해서 입력되는 영상(HD 영상 또는 SD 영상) 중 상기 명령에서 지정된 특정 입력포트를 통해 입력되는 영상을 선택하고, 또한 상기 명령에서 지정하는 특정 출력포트(예 : HDMI 출력포트 또는 SDI 출력포트들 중 어느 하나의 출력포트)를 통해 출력되도록 한다.

이때 상기 선택된 입력영상은 다른 입력포트를 통해서 입력된 영상과 상기 스위치/분배부(120)를 통해서 혼합되거나 가공되어 출력될 수 있다. 즉, 상기 선택된 입력영상에 자막 혹은 특수효과를 삽입할 수도 있다. 예컨대 HDMI 입력포트 #1을 통해 입력된 카메라(미도시)의 HD 영상에 HDMI 입력포트 #2를 통해 입력된 문자 발생기(미도시)의 자막 혹은 특수효과를 혼합하여 HDMI 출력포트 #1을 통해 연결된 스튜디오 TV(미도시)에 그 자막이나 특수효과가 혼합된 영상을 출력할 수도 있다.

여기서 상기 스위치/분배 명령(또는 처리 명령)은 적어도 10/100/1000Mbps를 지원하는 이더넷 스위치(130)를 통해서 입력받을 수 있으며, 상기 제어부(110)와 이더넷 스위치(130)는 미디어 독립 인터페이스(MII : Media Independent Interface)를 통해서 통신 인터페이스 될 수 있다. 그리고 상기 제어부(110)와 분배 시스템(100) 내부의 각 구성수단(120 ~ 161)은 I2C(Inter Integrated-circuit)를 통해 통신 인터페이스 될 수 있다. 이때 상기 각 통신 인터페이스 방식은 일 실시예로 기재된 것일 뿐이며 이를 한정하고자 하는 것은 아니다.

상기 스위치/분배부(120)는 HDMI 입력포트를 통해서 HD 영상을 입력받고, HDMI 출력포트를 통해서 HD 영상을 출력할 수 있으며, 또한 SDI 입력포트를 통해서는 HD 혹은 SD 영상을 입력받고, SDI 출력포트를 통해서는 HD 혹은 SD 영상을 출력할 수 있다. 또한 HDMI 입력포트를 통해서 입력된 HD 영상을 SDI 출력포트를 통해서 출력할 수도 있고, SDI 입력포트를 통해서 입력된 HD 혹은 SD 영상을 HDMI 출력포트를 통해서 출력할 수도 있다. 또한 상기 스위치/분배부(120)는 매트릭스 구조로 구성되어 어느 하나의 입력 영상을 다수의 출력장치에 출력하거나, 다수의 입력 영상을 어느 하나의 출력장치에 출력할 수 있다.

이때 상기 스위치/분배부(120)는 영상설비로부터 뿐만 아니라 인터넷의 서버(예: 클라우드, 방송사 서버, VOD 서버 등)와 같은 네트워크 환경에 접속하여 영상을 직접 다운로드 받거나 스트리밍을 통해서 다운로드받을 수 있으며, 상기 제어부(110)의 제어를 받아 상기 영상설비 또는 인터넷을 통해 다운로드 받은 영상을 다양한 포맷으로 편집해서 선택적으로 분배할 수 있도록 한다.

또한 상기 스위치/분배부(120)는 상기 제어부(110)의 제어를 받아 어느 하나의 입력 영상을 다른 입력 영상과 혼합/가공하여 출력하거나, 어느 하나의 입력 영상을 단순 전환하거나 혹은 분배할 수 있다. 즉, 상기 스위치/분배부(120)는 영상의 혼합과 가공을 위한 이미지 프로세스 기능을 포함할 수 있으며, 또한 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 영상처리(예 : 혼합, 가공)를 위해서 별도의 이미지 프로세서(미도시)를 추가로 내장함으로써, 그 이미지 프로세서(또는 이미지 프로세스 기능)를 통해 SD급 영상을 HD급 영상으로 컨버팅하거나, HD급 영상을 SD급 영상으로 컨버팅 하는 것도 가능하다.

그리고 상기 스위치/분배부(120)의 입력포트를 통해 입력되는 영상신호는 포맷 변환기(150, 160)를 통해 스위치/분배부(120)에서 처리(예 : 스위칭 분배 처리, 영상 처리)하기에 적합한 포맷으로 변환(예 : A/D 변환)되거나 조작될 수 있다. 반대로 상기와 같이 변환되거나 조작된 영상신호는 스위치/분배부(120)의 출력포트를 통해서 출력될 때 포맷 변환기(151, 161)를 통해 본래의 포맷으로 변환(예 : D/A 변환)되거나 조작되어 출력될 수 있다.

한편 오디오 신호는 상기 스위치/분배부(120)의 오디오 포트를 통해서는 입출력 되거나, HDMI 혹은 SDI 포트를 통해서 입출력될 수 있다. 즉, 상기 오디오 신호는 영상신호에 포함되어 입력될 수도 있고, 영상신호에서 분리되어 별도로 입력될 수도 있다. 그리고 상기 영상신호에서 분리되어 별도로 입출력되는 오디오 신호는 오디오 코덱(140)을 통해서 인코딩 또는 디코딩된다. 물론 상기 오디오 신호가 영상신호에 포함되어 있더라도 입출력 시 별도로 분리하여 처리하는 것도 가능하며, 반대로 영상신호에서 별도로 분리되어 입력된 오디오 신호를 영상신호에 합성하여 출력하는 것도 가능하다. 예컨대 오디오 라인으로 입력된 오디오 신호를 HDMI 포트로 출력되는 영상에 포함하여 출력하거나, HDMI/SDI 포트를 통해 입력되는 영상에 포함되어 있는 오디오 신호를 분리하여 오디오 라인을 통해 출력하는 것도 가능하다.

상기 입력측 HDMI 포맷 변환기(150)는 HDMI 인터페이스를 통해 입력되는 HD 영상신호를 상기 스위치/분배부(120)에서 처리(예 : 스위칭 분배 처리, 영상 처리)하기에 적합한 포맷으로 변환 또는 조작하여 해당 포트로 입력한다. 그리고 상기 출력측 HDMI 포맷 변환기(151)는 상기 스위치/분배부(120)에서 출력되는 영상신호를 다시 본래의 포맷(또는 출력장치에서 처리하기에 적합한 포맷)으로 변환 또는 조작하여 출력한다.

그리고 상기 입력측 SDI 포맷 변환기(160)는 SDI 인터페이스를 통해 입력되는 HD 또는 SD 영상신호를 상기 스위치/분배부(120)에서 처리(예 : 스위칭 분배 처리, 영상 처리)하기에 적합한 포맷으로 변환 또는 조작하여 해당 포트로 입력한다. 그리고 상기 출력측 SDI 포맷 변환기(161)는 상기 스위치/분배부(120)에서 출력되는 영상신호를 다시 본래의 포맷(또는 출력장치에서 처리하기에 적합한 포맷)으로 변환 또는 조작하여 출력한다.

이때 상기 각 SDI 포맷 변환기(150, 151) 및 HDMI 포맷 변환기(160, 161)는 각 SDI 및 HDMI 입출력포트(또는 입출력채널)의 수에 대응하여 그에 해당하는 수만큼 포함하여 구성할 수 있다.

상기 전원부(170)는 본 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)에 동작 전원을 공급하는 수단으로서, 상용 교류 전원(예 : AC 220V)과 어댑터(미도시)를 통해서 변환된 직류 전원(예 : DC 24V)을 입력받을 수 있다. 그리고 상기 교류 전원이 입력될 경우 직류로 변환할 수 있는 전원 공급기(예 : Switching Mode Power Supply(SMPS))를 포함할 수 있다. 만약 상기 분배 시스템(100)의 내부 각 구성수단에서 사용하는 전압이 다를 경우, 상기 전원부(170)는 각 구성수단의 구동에 필요한 해당 전압을 각기 제공할 수 있다.

상기 상태 표시/조작부(180)는 본 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)의 동작 상태를 LED(또는 LCD)와 같은 적어도 하나 이상의 표시 소자(미도시)를 이용하여 표시함으로써 사용자가 동작 상태를 판단할 수 있도록 하거나, 사용자가 분배 시스템(100)의 직접적인 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 조작 버튼(또는 스위치)을 구비할 수 있다.

예컨대 파워 스위치(PWR Switch), 입출력포트 선택버튼, 영상의 혼합/가공 처리를 위한 조작 버튼들을 구비한 콘솔 및 표시 소자로서 그래픽 LCD(또는 텍스트 LCD)와 동작 상태에 따라 다른 컬러를 표시하는 LED를 포함할 수 있다. 이때 상기 상태 표시/조작부(180)에 구비된 버튼(또는 스위치)들은 단말기에 설치된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 본 발명의 분배 시스템(100)의 통신이 연결되지 않을 경우, 즉 소프트웨어적인 제어가 어려울 경우, 사용자가 직접적으로 분배 시스템(100)의 동작을 제어할 수 있도록 한다.

그리고 상기 상태 표시/조작부(180)는 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)를 통해 분배 시스템(100)의 제어가 이루어진 경우에도 그 동작 상태를 표시한다. 즉, 상기 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)에도 동작상태가 표시되지만, 상기 상태 표시/조작부(180)를 통해서도 동작 상태가 표시되는 것이다.

한편 상기 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)는 본 발명에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템(100)을 소프트웨어적으로 제어하기 위한 수단으로서 가령 다수의 분배 시스템(100)을 캐스캐이딩 방식으로 연결하여 입출력 포트를 증가시킬 경우 쉽게 대응할 수 있는 장점이 있다.

상기 사용자 인터페이스(또는 그래픽 사용자 인터페이스)는 상기 분배 시스템(100)의 입력포트와 출력포트에 각기 연결된 장치들을 표시한다. 상기 각 포트에 연결된 장치들은 단순히 넘버와 아이디만 표시할 수도 있으나, 각 장치에 대한 간단한 설명이나 이미지를 포함할 수도 있다. 이때 상기 이미지는 썸네일 이미지와 같이 최소화하여 표시하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 입력장치의 영상이 스위칭 되거나 분배될 경우 그 스위칭되거나 분배된 출력장치들을 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 하기 위하여 라인이나 화살표와 같은 그래픽 정보를 이용하여 표시할 수 있다. 아울러 상기 영상신호를 편집/혼합/가공하기 위한 조작 스위치 및 동작 상태를 나타내는 표시 정보를 그래픽(이미지)을 이용하여 표시할 수 있다. 따라서 사용자는 키보드나 마우스와 같은 입력수단을 이용하여 상기 그래픽으로 표시된 입력포트(또는 입력장치), 출력포트(또는 출력장치) 및 조작 스위치를 선택할 수 있으며, 또한 원하는 영상의 편집/혼합/가공을 위한 조작을 상기 분배 시스템(100)에 간단히 지시할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 그래픽 사용자 인터페이스(또는 사용자 인터페이스)를 통해서 스위칭/분배 명령(또는 처리 명령)이 수신되면, 제어부(110)는 상기 명령에 따라 스위치/분배부(120)를 제어한다(S101).

즉, 상기 제어부(110)는 상기 수신된 스위칭/분배 명령을 분석하여 해당하는 입력포트(또는 입력장치)와 출력포트(또는 출력장치)를 선택하고(S102), 상기 해당 입력포트를 통해 입력된 영상을 적어도 하나 이상의 해당하는 출력포트로 스위칭/분배하여 출력한다(S105).

이때 상기 스위칭/분배 명령에 영상의 혼합이나 가공 처리를 위한 명령이 포함되어 있을 경우, 그 영상을 스위칭/분배하기 전에 해당하는 영상들을 혼합하거나 가공한다(S103). 또한 상기 입력포트와 출력포트의 인터페이스 규격이 다를 경우, 예컨대 입력포트는 HDMI 인터페이스 규격(또는 SDI 인터페이스 규격)의 영상이 입력되고, 출력포트는 SDI 인터페이스 규격(또는 HDMI 인터페이스 규격)의 영상이 출력되는 경우, 그 영상을 스위칭/분배하기 전에 해당하는 영상을 출력포트의 인터페이스 규격에 맞춰 변환한다(S104).

상기와 같이 입력포트(또는 입력장치)의 영상을 전환, 혼합, 또는 가공하여 적어도 어느 하나 이상의 해당하는 출력포트(또는 출력장치)로 스위칭/분배가 완료되면, 그 상태정보를 그래픽 사용자 인터페이스(또는 사용자 인터페이스)에 출력하여 그 동작 상태를 표시할 수 있도록 한다(S106).

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템
110 : 제어부 120 : 스위치/분배부
130 : 이더넷 스위치 140 : 오디오 코덱
150, 151 : HDMI 포맷변환기 160, 161 : SDI 포맷변환기
170 : 전원부 180 : 상태 표시/조작부

Claims (15)

1. HDMI(HD-Multimedia Interface) 인터페이스 규격으로 HD(High Definition)급 영상신호를 입력받는 적어도 하나 이상의 제1 입력포트와 SDI(Serial Digital Interface) 인터페이스 규격으로 SD(Standard Definition)급 혹은 HD급 영상신호를 입력받는 적어도 하나 이상의 제2 입력포트;
   상기 HDMI 인터페이스 규격으로 HD급 영상신호를 출력하는 적어도 하나 이상의 제1 출력포트와 상기 SDI 인터페이스 규격으로 SD급 혹은 HD급 영상신호를 출력하는 적어도 하나 이상의 제2 출력포트;
   적어도 하나 이상의 이더넷 입력포트 및 이더넷 출력포트;
   상기 제1 입력포트, 제2 입력포트 혹은 이들의 조합을 포함한 입력포트와 이더넷 입력포트를 통해서 입력된 적어도 하나 이상의 영상신호를 제어부의 명령에 따라 상기 적어도 하나 이상의 제1 출력포트, 제2 출력포트 혹은 이들의 조합을 포함한 출력포트와 이더넷 출력포트로 스위칭하거나 분배하여 출력하고;
   영상설비에 접속하거나, 클라우드 서버, 방송사 서버 또한 VOD 서버를 포함하는 인터넷의 서버에 접속하여 다운로드 받은 영상신호를 제어부의 명령에 따라 상기 영상설비 또는 인터넷을 통해 특정 포맷으로 편집해서 선택적으로 분배하여 출력하며;
   제어부의 명령에 따라, 이미지 프로세스 기능을 내장하거나 별도의 프로세서를 추가로 내장하여 어느 하나의 입력 영상신호를 다른 입력 영상신호와 혼합하거나 가공하여 출력하거나, SD급 영상신호를 HD급 영상신호로 변환하거나 HD급 영상신호를 SD급 영상신호로 변환하여 출력하며, 상기 혼합하거나 가공하는 것은 어느 하나의 입력영상에 자막, 특수효과, 그래픽, 애니메이션, 새로운 영상 콘텐츠, PIP, 별도의 3D 영상 또는 이들의 조합을 포함한 다른 입력영상이 오버랩되도록 각 포트별로 처리하는 것을 포함하는 매트릭스 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭/분배수단;
   상기 제1 입력포트, 제2 입력포트 혹은 이더넷 입력포트를 통해 입력되는 영상신호와 상기 스위칭/분배수단에서 처리하는 영상신호의 포맷이 다를 경우, 또는 상기 스위칭/분배수단에서 처리하는 영상신호와 상기 제1 출력포트, 제2 출력포트 혹은 이더넷 출력포트를 통해서 출력되는 영상신호의 포맷이 다를 경우, 상기 영상신호의 포맷을 변환하는 적어도 하나 이상의 포맷변환수단; 및
   상기 제1 입력포트, 제2 입력포트 혹은 이들의 조합을 포함한 입력포트와 이더넷 입력포트를 통해서 입력된 적어도 하나 이상의 영상신호를 상기 적어도 하나 이상의 제1 출력포트, 제2 출력포트 혹은 이들의 조합을 포함한 출력포트와 이더넷 출력포트로 스위칭하거나 분배하여 출력하도록 하고;
   영상설비에 접속하거나, 클라우드 서버, 방송사 서버 또한 VOD 서버를 포함하는 인터넷의 서버에 접속하여 다운로드 받은 영상신호를 상기 영상설비 또는 인터넷을 통해 특정 포맷으로 편집해서 선택적으로 분배하여 출력하도록 하며;
   이미지 프로세스 기능을 내장하거나 별도의 프로세서를 추가로 내장하여 어느 하나의 입력 영상신호를 다른 입력 영상신호와 혼합하거나 가공하여 출력하거나, SD급 영상신호를 HD급 영상신호로 변환하거나 HD급 영상신호를 SD급 영상신호로 변환하여 출력하며, 상기 혼합하거나 가공하는 것은 어느 하나의 입력영상에 자막, 특수효과, 그래픽, 애니메이션, 새로운 영상 콘텐츠, PIP, 별도의 3D 영상 또는 이들의 조합을 포함한 다른 입력영상이 오버랩되도록 각 포트별로 처리하고;
   상기 영상신호의 스위칭/분배 혹은 그 처리에 관련된 명령과 그 명령의 처리에 따른 상태정보를 이더넷 스위치를 통해서 사용자인터페이스 화면에 출력하여 표시할 수 있도록 하는 것을 포함하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템.
   
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6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위칭/분배수단은 영상신호에 포함되어 입력되는 오디오 신호를 분리하여 오디오 출력포트를 통해서 출력하거나, 영상신호에서 분리되어 별도로 입력되는 오디오 신호를 영상신호에 합성하여 영상신호 출력포트를 통해서 출력하며,
   상기 영상신호에서 분리되어 별도로 입력되거나 출력되는 오디오 신호는 오디오 코덱을 통해서 입출력되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 스위칭/분배수단의 스위칭이나 분배 동작에 따른 상태를 표시하는 상태 표시수단;을 더 포함하고,
   상기 상태를 나타내는 정보를 사용자 인터페이스에도 출력하여 시스템의 동작 상태를 이중으로 표시하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 각 입력포트와 출력포트에 연결된 장치, 상기 각 입력포트를 통해 입력되는 영상신호를 스위칭하거나 분배하기 위한 스위치 및 상기 영상신호를 혼합, 편집, 가공 또는 이들의 조합을 포함하는 기능을 수행하기 위한 스위치를 화면에 디스플레이하고,
    마우스나 키보드와 같은 입력장치를 통해 상기 스위치를 조작하며,
    상기 조작에 따른 동작 상태를 라인이나 화살표와 같은 그래픽 정보와 텍스트 정보를 이용하여 화면에 디스플레이하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다채널 HD 영상 분배 시스템.
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