This thesis introduces an implementation of interfacing controllers between each module in the Real-time Encoding/Decoding System (REDS) for HDTV applications. These controllers are composed of three parts: One is the SMPTE260M transceiver, another is the VBUS Controller, and the other is NESH-REDS interfacing Controller.
The first one is an SMPTE260M Transceiver. It composes Rx Controller and Tx Controller. The functions of the Rx Controller are to retrieve the incoming active data and to widen the bandwidth. It causes to improve the operating efficiency of the MVP and the memory devices and to make noise insensitive. And the Tx Controller takes a play in transmitting the outgoing video data in SMPTE260M. It is performed by attaching the ancillary data incoming through the receiving part to the active video data. The advantage of this method is that the transmitting process needs not make the complicated synchronous clocks for SMPTE260M formatting. The second one is a VBUS controller. It supports the REDS in parallel processing. It also helps the REDS perform the encoding/decoding process in a given time. The third one is a NESH-REDS interfacing controller. It accomplishes the communication between two different systems.
HDTV 편집기용 실시간 압축 및 복원 시스템 (Real-time Encoding/Decoding System for HDTV Editor)은 1920x1080의 HDTV 영상을 실시간으로 압축하여 디스크에 저장하고, 디스크에 저장된 데이터를 실시간으로 복원하도록 짜여진 시스템이다. 이 시스템은 기능적으로 Video Unit (VU)와, 8개의 Processing Unit (PU), 그리고 Host Unit (HU) 이렇게 세 부분으로 나눌 수 있다.
VU는 외부에서 들어오는 비디오 신호 중에 실제 영상 정보가 아닌 데이터를 제거하고 명암 부분('Y' component)과 색채 부분('$C_B$/$C_R$' component)으로 데이터를 구분하여 메모리에 저장하며, 각각의 PU가 데이터를 효과적으로 압축할 수 있도록 공간적인 연관을 가지고 데이터를 Packet으로 만들어 각 부분에 나누어 주는 역할을 한다. 또한 PU들에서 복원한 데이터를 메모리로 가져와 비디오 규격에 맞는 데이터로 전환하여 외부에 보내는 일도 VU에서 이루어진다. 각각의 PU는 MVP를 이용하여 Software적으로 그리고, FPLD를 사용하여 Hardware적으로 압축과 복원을 수행한다. HU는 각각의 PU에서 압축된 데이터들을 모아서 병렬 저장 시스템(이하 NESH)에 보내거나 NESH에 저장된 데이터들을 가져와 복원이 병렬적으로 이루어지도록 각 PU에 나누어 보낸다. 또한 HU는 전체 시스템의 총괄적인 명령을 내리는 역할을 한다.
이 논문에서는 실시간 압축 및 복원 시스템(이하 REDS)에서 각 모듈 간의 데이터와 신호들이 유기적으로 전달이 되도록 하는 제어기 구현에 관해서 설명하였다. 그 첫째로 REDS에 들어오는 규격 신호에서 실제 영상 정보를 추출한 후에 데이터의 Bandwidth를 넓혀 주는 Rx Controller이다. 8-bit로 들어오는 Y-data는 64-bit Y-data로, 역시 8-bit씩 교대로 들어오는 CB/CR-data는 각각의 64-bit로 확장해 줌으로써 MVP와 Memory 소자들의 효율을 높였고, 동작 속도를 낮추어 소자들이 잡음에 강해지는 효과를 얻을 수 있었다. 둘째로는 각 PU들이 실시간으로 데이터를 압축하는데 무리가 없도록 데이터들을 분배해 주는 역할을 하는 VBUS Controller이다. PU 내부의 MVP가 외부 메모리에 접속을 최소화하게 하도록 적절한 시간에 적절한 양의 데이터를 보내주고 받을 수 있도록 환경을 이루게 한다. 셋째로 NESH와 REDS 간의 데이터와 제어 신호를 전달하는 NESH-REDS Interfacing Controller이다. 서로 다른 시스템이 유기적으로 동작하도록 여러 규약을 제안하고 구현하였다. 넷째로는 외부 규격에 맞도록 실제 데이터에 부가적인 데이터를 붙여 보내는 부분을 제어하는 Tx Controller이다. 동기화한 신호나 Clock들을 자체적으로 만들지 않고 입력 신호와 Clock을 이용하여 간단하게 구현하였다.
