최근 컴퓨터에서 DVI(Digital Visual Interface), 오디오, 비디오, USB(Universal Serial Bus), 랜(LAN) 등의 다양한 신호를 동시에 전송할 필요성이 요구됨에 따라 케이블이 복잡해지고 확장성 등의 문제점이 제기 되고 있다. 이에, 본 논문에서는 하나의 USB 케이블을 이용하여 컴퓨터의 영상, 음성, USB, 랜 등의 신호를 분배 할 수 있는 하나의 USB 다중 신호 전송 시스템을 설계 및 구현하였다. 따라서, USB 다중 신호 전송을 위해 단일 USB 신호를 DVI, 오디오, 다중 USB, 랜으로 변환하는 변환기 모듈들을 구현하였다. 이는 USB 방식으로 DVI 포트를 지원하며, 최대 1920 * 1080 해상도를 지원한다. USB 다중 신호 전송 시스템은 하나의 케이블로 다수의 신호를 전송하여 각종 케이블의 설치 비용이 절감되고, 화면 복제 기능을 이용하여 학교 및 학원 등에서 강의 편의 제공 및 컴퓨터 주변 포트의 확장성을 제공할 것이다.
최근 컴퓨터에서 DVI(Digital Visual Interface), 오디오, 비디오, USB(Universal Serial Bus), 랜(LAN) 등의 다양한 신호를 동시에 전송할 필요성이 요구됨에 따라 케이블이 복잡해지고 확장성 등의 문제점이 제기 되고 있다. 이에, 본 논문에서는 하나의 USB 케이블을 이용하여 컴퓨터의 영상, 음성, USB, 랜 등의 신호를 분배 할 수 있는 하나의 USB 다중 신호 전송 시스템을 설계 및 구현하였다. 따라서, USB 다중 신호 전송을 위해 단일 USB 신호를 DVI, 오디오, 다중 USB, 랜으로 변환하는 변환기 모듈들을 구현하였다. 이는 USB 방식으로 DVI 포트를 지원하며, 최대 1920 * 1080 해상도를 지원한다. USB 다중 신호 전송 시스템은 하나의 케이블로 다수의 신호를 전송하여 각종 케이블의 설치 비용이 절감되고, 화면 복제 기능을 이용하여 학교 및 학원 등에서 강의 편의 제공 및 컴퓨터 주변 포트의 확장성을 제공할 것이다.
In recent years, the need to simultaneously transmit a variety of signals, such as DVI(Digital Visual Interface), audio, video, USB(Universal Serial Bus), LAN from the computer is required. So the cable complexity and scalability issues have been raised. In this paper, this signal can be distributed...
In recent years, the need to simultaneously transmit a variety of signals, such as DVI(Digital Visual Interface), audio, video, USB(Universal Serial Bus), LAN from the computer is required. So the cable complexity and scalability issues have been raised. In this paper, this signal can be distributed using a single USB cable, computer, video, audio, USB, LAN, one USB multi-signal transmission system was designed and implemented. USB multi-signal transmission was implemented in order to convert a single DVI, audio, and multiple USB, LAN, USB signal converter modules. This USB DVI port supports up to 1920 * 1080 resolution. USB multi-signal transmission system by sending multiple signals into a single cable installation costs of the various cable and using the replication feature of the screen, will provide schools and institutes, etc., providing the convenience of the river, and the scalability of computer peripheral ports.
In recent years, the need to simultaneously transmit a variety of signals, such as DVI(Digital Visual Interface), audio, video, USB(Universal Serial Bus), LAN from the computer is required. So the cable complexity and scalability issues have been raised. In this paper, this signal can be distributed using a single USB cable, computer, video, audio, USB, LAN, one USB multi-signal transmission system was designed and implemented. USB multi-signal transmission was implemented in order to convert a single DVI, audio, and multiple USB, LAN, USB signal converter modules. This USB DVI port supports up to 1920 * 1080 resolution. USB multi-signal transmission system by sending multiple signals into a single cable installation costs of the various cable and using the replication feature of the screen, will provide schools and institutes, etc., providing the convenience of the river, and the scalability of computer peripheral ports.
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문제 정의
따라서, 본 논문에서는 데스크탑, 노트북의 화면, 각종 동영상 데이터 및 네트워크 신호를 USB 케이블을 통해 HD/Full HD 급 디스플레이 기기 또는 빔 프로젝터 등에 전송 및 네트워크 통신이 가능한 USB 다중 신호 전송 시스템을 제안하여 이에대해 설계 및 구현하였다. 이를 위해 USB 다중 신호 전송 시스템은 다중 신호 전송 인터페이스 모듈, 고화질 디스플레이기기 제어 모듈, 비디어 처리 및 표시 제어 모듈, UEP(Unequal Error Protection) 방식의 차등 데이터 보호 처리 모듈, 채널 신호공간에서 적절한 배열을 생성하기 위한 변조와 UEP 조합 처리 모듈, DVI/오디오 기기 제어기 인터페이스 모듈 등으로 구성하였다.
셋째는 사용자 상황에 맞게 변경이 가능하도록 설계하여 향후 추가 개발에 대한 부담을 해소하고자 한다. 본 논문에서는 이와 같은 USB to Graphic/Sound 변환 어댑터를 설계하고 구현하였다.
둘째는 노트북이나 컴퓨터의 도킹 스테이션(docking station)으로 사용이 가능하도록 USB 3포트 및 사운드, 마이크를 내장하도록 한다. 셋째는 사용자 상황에 맞게 변경이 가능하도록 설계하여 향후 추가 개발에 대한 부담을 해소하고자 한다. 본 논문에서는 이와 같은 USB to Graphic/Sound 변환 어댑터를 설계하고 구현하였다.
이에, 본논문에서는 각종 동영상 데이터 및 네트워크 신호를 USB 케이블을 통해 HD/Full HD 급 디스플레이 기기 또는 빔 프로젝터 등에 전송 및 네트워크 통신이 가능한 USB 다준 신호 전송 시스템을 설계 및 구현하였다. 이를 위해, USB를 DVI, 오디오, 멀티 USB, 랜으로 변환하는 모듈을 구현하였다.
제안 방법
USB 다중 신호 전송 시스템은 데스크탑 또는 노트북의 USB 포트에 연결하여 DVI, 오디오, USB, 랜 등의 신호를 동시에 출력 가능하도록 하고자 한다. 그림 2는 본 논문을 통해 구성하고자 하는 시스템의 구성을 보여주고 있다.
다섯째, 채널 신호 공간에서 적절한 배열을 생성하기 위한 변조와 UEP 조합 처리 모듈로 채널 신호 공간에서 적절한 배열을 생성하기 위한 변조와 UEP 조합 처리를 수행한다.
둘째, HD/Full HD 급 고화질 디스플레이 기기 제어 모듈로 700Mbit/s 이하 레벨에서 HD(1,080i, 720P) 비트 속도 왜곡값을 8비트 내외에서 처리한다.
본 논문의 USB 다중 신호 전송 시스템에서는 가상 그래픽 카드의 사용을 테스크탑 화면의 북제나 확장된 형태로 사용할 수 있도록 선택 기능을 가진다. 이를 위해 미러모드/확장모드 설정 기능이 요구된다.
셋째, 비디오 처리 및 표시 제어 모듈로 비디오 구성요소들을 중요도에 따라 우선순위로 처리 한다.
여섯째, DVI/오디오 기기 제어기 인터페이스 처리 모듈로 124.4Mpixel 값을 가지는 1,080P 해상도에서 OSNR(Peak Signal to Noise Ratio, 최대 신호 대 잡음비) 처리를 수행한다.
따라서, 본 논문에서는 데스크탑, 노트북의 화면, 각종 동영상 데이터 및 네트워크 신호를 USB 케이블을 통해 HD/Full HD 급 디스플레이 기기 또는 빔 프로젝터 등에 전송 및 네트워크 통신이 가능한 USB 다중 신호 전송 시스템을 제안하여 이에대해 설계 및 구현하였다. 이를 위해 USB 다중 신호 전송 시스템은 다중 신호 전송 인터페이스 모듈, 고화질 디스플레이기기 제어 모듈, 비디어 처리 및 표시 제어 모듈, UEP(Unequal Error Protection) 방식의 차등 데이터 보호 처리 모듈, 채널 신호공간에서 적절한 배열을 생성하기 위한 변조와 UEP 조합 처리 모듈, DVI/오디오 기기 제어기 인터페이스 모듈 등으로 구성하였다.
이에, 본논문에서는 각종 동영상 데이터 및 네트워크 신호를 USB 케이블을 통해 HD/Full HD 급 디스플레이 기기 또는 빔 프로젝터 등에 전송 및 네트워크 통신이 가능한 USB 다준 신호 전송 시스템을 설계 및 구현하였다. 이를 위해, USB를 DVI, 오디오, 멀티 USB, 랜으로 변환하는 모듈을 구현하였다. 이는 USB를 통해 음성 및 영상을 동기화시켜 전송하고 고해상도를 지원하며, USB를 통해 네트워크 신호를 전송 가능하다.
이와 같은 USB 제어 기술을 통해 USB 케이블만의 연결로 DVI, 오디오, USB, 랜 등의 신호를 동시에 전송할 수 있는 시스템을 구성할 수 시스템을 설계 및 개발하였다.
성능/효과
본 논문에서 제안한 시스템은 USB 케이블을 통해서 영상과 음성을 동기화시켜서 전송하는 기능을 가지고, 고해상도(Full-HD급, 1920 * 1080)를 지원하며, USB 케이블을 통해서 네트워크 신호를 전송이 가능함을 확인하였다. 표 1에 구현한 시스템의 성능을 보인다.
둘째, 클라이언트 S/W는 USB 디바이스에 대응하는 호스트에 대한 소프트웨어이며 이는 실제 디바이스에 의해서 결정된다. 셋째, USB 시스템 S/W는 특정 OS에서 USB를 지원하는 소프트웨어이며 OS에는 의존적이지만 특정 클라이언트 소프트웨어 또는 디바이스에 대해서는 독립적이다. 넷째, USB 호스트 컨트롤러는 호스트측에서 버스 인터페이스를 나타내며, USB 디바이스를 호스트에 결합할 수 있도록 해주는 모든 S/W 또는 H/W를 의미한다.
첫째, USB의 물리적 디바이스는 USB 케이블 종단에 물려있는 사용자에 있어서 특별한 하드웨어 구조에 따른 Function을 나타낸다. 둘째, 클라이언트 S/W는 USB 디바이스에 대응하는 호스트에 대한 소프트웨어이며 이는 실제 디바이스에 의해서 결정된다.
후속연구
또한, 각종 오디오, 비디오 및 랜 케이블 등을 USB 케이블 하나로 전송하여 통신 공사 비용이 절감 될 것이다.
향후 연구과제로는 고 대역폭의 무선 USB 기술에 대한 연구와 함께 데스크톱을 제어할 수 있는 제어 모듈에 대한 연구가 필요하며, 데스크톱 OS에 독립적으로 수행할 수 있는 모듈에 대한 연구가 지속적으로 이루어져야할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반적으로 USB는 어떻게 구성되어 있는가?
일반적으로 USB는 호스트, 허브, 디바이스로 구성되어 있다. 호스트는 모든 USB 연결의 중심으로서 하드웨어적으로는 USB 호스트 컨트롤러라고 한다[9-10]
USB 다중 신호 전송 시스템을 통해 가능한 것은?
USB 다중 신호 전송 시스템은 데스크탑 또는 노트북의 USB 포트에 연결하여 DVI, 오디오, USB, 랜 등의 신호를 동시에 출력 가능하도록 하고자 한다. 그림 2는 본 논문을 통해 구성하고자 하는 시스템의 구성을 보여주고 있다.
최근 들어 컴퓨터상에 오디오, 비디오, 랜 등 다양한 기기 등을 연결하여 사용하게 되는 경향이 많아짐에 따라 요구되고 있는 것은?
최근 들어 컴퓨터상에서 오디오, 비디오, 랜 등 다양한 기기 등을 연결하여 사용하게 되는 경향이 많아지고 있다[1-4]. 이에 따라, 컴퓨터와 주변기기와의 연결 케이블이 복잡하여 하나의 USB(Universal Serial Bus) 케이블을 이용하여 컴퓨터의 영상, 음성, USB, 랜 등의 신호를 분배할수있는USB 다중신호전송시스템개발이많이 요구되고 있다.
참고문헌 (10)
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D. O. Kang, J. O. Yoo and J. W. Lee, "A New Remote USB Architecture for Live Migration of Virtual Machines in SoD(System on-Demand) Service," ICCAS 2010, pp. 1143-1146, 2010
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