KR0138368B1 - Encoder/decoder for digital writing - Google Patents

Encoder/decoder for digital writing

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KR0138368B1
KR0138368B1 KR1019930013954A KR930013954A KR0138368B1 KR 0138368 B1 KR0138368 B1 KR 0138368B1 KR 1019930013954 A KR1019930013954 A KR 1019930013954A KR 930013954 A KR930013954 A KR 930013954A KR 0138368 B1 KR0138368 B1 KR 0138368B1
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Abstract

본 발명은 디지탈 비디오 데이터를 디지탈 방식으로 저장하는 장치에 관한 것으로, 특히 압축된 엠페그(Moving Picture Expert Group;이하 MPEG라한다) 디지탈 데이터를 비디오 테이프에 기록하기 위한 데이터 스트림으로 변환하고, 비디오 테이프로부터 재생된 데이터를 입력하여 디스플레이 가능하는 데이터로 변환하는 변환코더/디코더에 관한 것으로 변환코더는 ECC제거기, 제1메모리, 디멀티플랙서, 가변장복호기, 제2메모리, 보간기, 서플러, 멀티플랙서, 채널ECC삽입기를 구비하고, 변환디코더는 채널ECC제거기, 디멀티플랙서, 디코더, 디셔플러, 트릭디코더를 구비한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for storing digital video data in a digital manner, and in particular, to converting compressed Megg (Moving Picture Expert Group, hereinafter referred to as MPEG) digital data into a data stream for recording on a video tape, The conversion coder / decoder converts the data reproduced from the data into displayable data. The conversion coder includes an ECC remover, a first memory, a demultiplexer, a variable decoder, a second memory, an interpolator, a suppler, A multiplexer, channel ECC inserter is provided, and the conversion decoder includes a channel ECC remover, a demultiplexer, a decoder, a deshuffler, and a trick decoder.

Description

디지탈 기록을 위한 서플링과 보간을 적용한 변환코더/디코더Conversion coder / decoder with supposing and interpolation for digital recording

제1도는 MPEG 권고안에 의해 압축된 비트스트림을 변환코더/디코더를 사용하지 않고 테이프에 기록한 것을 도시한 구조도이고,1 is a structural diagram showing recording of a bitstream compressed by the MPEG recommendation to tape without using a conversion coder / decoder,

제2도는 본 발명에 의한 변환코더/디코더를 설명하기 위하여 도시한 VCR의 개략도이고,2 is a schematic diagram of a VCR shown for explaining the conversion coder / decoder according to the present invention.

제3a~3c도는 CCIR 601로 권고된 표준 화상을 도시한 개략도이고,3A-3C are schematic diagrams showing standard pictures recommended by CCIR 601,

제4도는 MPEG에 의한 I, B, P 화상을 도시한 개념도이고,4 is a conceptual diagram showing I, B, and P images by MPEG,

제5도는 제3a도의 표준화상을 구성하는 슬라이스를 도시한 개략도이고,FIG. 5 is a schematic diagram showing slices constituting the normalized image of FIG. 3a,

제6도는 제5도의 슬라이스를 구성하는 매크로블럭을 도시한 개략도이고,FIG. 6 is a schematic diagram showing a macroblock constituting the slice of FIG.

제7도는 제6도의 매크로블럭을 구성하는 블럭을 도시한 개략도이고,FIG. 7 is a schematic diagram showing blocks constituting the macroblock of FIG.

제8도는 본 발명에 의한 변환코더를 도시한 블럭도이고,8 is a block diagram showing a conversion coder according to the present invention;

제9도는 본 발명에 의한 변환디코더를 도시한 블럭도이고,9 is a block diagram showing a conversion decoder according to the present invention;

제10도는 본 발명에 의한 보간(Interpolation)을 도시한 개념도이고,10 is a conceptual diagram showing interpolation according to the present invention,

제11도는 보간화상을 매크로블럭으로 구분하여 순차적으로 번호를 부여한 것을 도시한 개략도이고,11 is a schematic diagram showing that the interpolated image is divided into macroblocks and numbered sequentially.

제12도는 제11도의 보간화상을 보간화상을 본 발명에 의해 서플링한 것을 도시한 개략도이고,FIG. 12 is a schematic diagram showing the interpolation of FIG. 11 interpolated with the present invention.

제13도는 본 발명에 의해 보간된 B화상, P화상을 도시한 개략도이고,13 is a schematic diagram showing B pictures and P pictures interpolated by the present invention,

제14도는 본 발명에 의해 디지탈방식으로 기록된 테이프를 도시한 구조도이다.Fig. 14 is a structural diagram showing a tape recorded in a digital manner by the present invention.

본 발명은 디지탈 비디오 데이타를 디지탈 방식으로 저장하는 장치에 관한 것으로, 특히 압축된 엠페그(Moving Picture Expert Group;이하MPEG라한다) 디지탈 데이터를 비디오 테이프에 기록하기 위한 기록용 데이터 스트림으로 변환하고, 비디오 테이프로부터 재생된 데이타를 입력하여 디스플레이 가능한 데이터로 변환하는 변환코더/디코더에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for storing digital video data in a digital manner, and in particular, to convert a compressed moving picture expert group (hereinafter referred to as MPEG) digital data into a recording data stream for recording on a video tape, A conversion coder / decoder for inputting data reproduced from a video tape and converting the data into displayable data.

비디오 원격회의와 비디오전화 등으로부터 고밀도텔레비젼(HDTV)에 이르기까지 비디오신호에 대한 디지탈처리가 요구되는데, 이러한 디지탈 비디오 데이타는 수십 메가비트의 광대한 데이타이므로 이를 실시간처리하기 위해서는 압축이 필수적이다. 이와 같은 영상정보 압축 및 복원의 국제적 표준화가 절실히 요구되어 JPEG(Joing Photographics Expert Group), MPEG-I, MPEG-II등의 전문가 그룹이 결성되어 권고안을 발표한 바 있다. 이중에서 동화상을 위한 MPEG의 권고안에 따르면, 시간영역에서의 데이터의 중복성을 제거하기 위하여 인터프레임 이동보상보간기법을 사용하고, 공간 영역에서의 중복성을 제거하기 위하여 이산여현변환(DCT)을 사용한다. DCT 변환된 데이터는 양자화 및 가변장부호화(VLC)를 거쳐 압축된 영상신호를 형성한다. 즉, MPEG방식으로 압축된 영상은 프레임내 화상(INTRA PICTURE:이하 I화상이라 한다)과 예측화상(Predicted Picture:이하 P화상이라한다)과 양방향 예측화상(Bidirectional Predicted Picture)으로 구성된다.Digital processing of video signals is required, from video teleconferencing and video telephony to high-definition television (HDTV). Since such digital video data is vast data of several tens of megabits, compression is essential for real time processing. The international standardization of image information compression and reconstruction is urgently required, and a group of experts such as JPEG (Ig- ing Photographics Expert Group), MPEG-I, MPEG-II, etc. have been issued. Among these, MPEG's recommendation for moving images uses interframe shift compensation interpolation to remove data redundancy in the time domain and discrete cosine transform (DCT) to remove redundancy in the spatial domain. . The DCT transformed data forms a compressed video signal through quantization and variable length coding (VLC). In other words, an MPEG-compressed image is composed of an intra frame (hereinafter referred to as an I picture), a predicted picture (hereinafter referred to as a P picture), and a bidirectional predicted picture.

I화상은 무작위 접근을 위한 포인터와 오차누적을 최소화하는 기준화성으로서 원래의 데이터를 간직하고 있기 때문에 데이터량이 상대적으로 많고, P화상은 과거의 화상(I,P)을 기준으로 예측되는 화상으로 다음의 P화상을 위한 기준이되고, B화상은 이동보상 보간기법에 의한 예측된 화상으로 기준화상에 대한 상대적인 이동정보만을 간직하고 있기 때문에 데이터량이 상대적으로 작아 높은 압축율을 제공한다. 이러한 P화상과 I화상은 인터프레임(Inter frame) 데이터로서 크기가 가변적이다.The I picture is a pointer for random access and a reference picture that minimizes the accumulation of errors, so the data is relatively large, and the P picture is a picture predicted based on the past picture (I, P). Since the B picture is a predicted picture by the motion compensation interpolation technique, and contains only the relative movement information of the reference picture, the data amount is relatively small to provide a high compression ratio. These P pictures and I pictures are variable in size as Inter frame data.

제1도는 MPEG 권고안에 의해 압축된 비트스트림을 변환코더/디코더를 사용하지 않고 테이프에 기록할 경우를 가정하여 도시한 것으로, 'I'는 상술한 바와 같은 I화상을 나타내고, 'B'는 B화상을 나타내고, 'P'는 P화상을 나타내고, 화살표는 테이프의 주행방향을 나타낸다.FIG. 1 shows a case where a bitstream compressed by the MPEG recommendation is recorded on a tape without using a conversion coder / decoder. 'I' represents an I image as described above, and 'B' represents B. An image is shown, 'P' represents a P image, and an arrow represents a running direction of the tape.

제1도에 있어서, MPEG방식으로 압축된 데이터가 '...I,B,B,P,B,B.....'로 입력되어 I화상은 4개의 트랙에 저장되고, B화상은 2개의 트랙에 저장되고, P화상은 3개의 트랙에 저장된다. 즉 전술한 바와 같이 I화상의 데이터는 많고, B화상의 데이터는 적기 때문에 MPEG방식으로 입력된 데이터를 그대로 테이프에 저장할 경우에 한 화상(또는 프레임, 이미지라고도 한다)이 차지하는 트랙이 각각 차이가 있게된다. 따라서 일정한 속도로 주행하는 테이프와 비디오 헤드로써는 인트라 프레임과 인터프레임 부호화를 포함한 비트 스트림을 디지탈 기록하는 것이 불가능하다. 즉, 한개의 프레임이 일정한 트랙을 점유하여야만 재생이 가능한데, 인트라프레임과 인터프레임은 서로 비트 스트림의 길이가 다르므로 기록되는 트랙이 다르다. 따라서 MPEG방식으로 압출된 데이타를 그대로 테이프에 기록하는 것이 어려운 문제점이 있었다.In Fig. 1, the MPEG-compressed data is inputted as '... I, B, B, P, B, B .....' so that the I picture is stored in four tracks, and the B picture is It is stored in two tracks, and the P picture is stored in three tracks. In other words, as described above, since the data of the I picture is large and the data of the B picture is small, the tracks occupied by one image (or frame, also called image) may be different when the data input by the MPEG method is stored on the tape as it is. do. Therefore, it is not possible to digitally record a bit stream including intra frame and interframe encoding with a tape and video head running at a constant speed. In other words, playback is possible only when one frame occupies a certain track. Intra-frame and inter-frame have different lengths of bit streams, and thus the recorded tracks are different. Therefore, there is a problem that it is difficult to record the data extruded by the MPEG method on the tape as it is.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 프레임당 일정한 트랙을 점유하도록 셔플링과 보간을 이용한 변환 코더를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a transform coder using shuffling and interpolation to occupy a constant track per frame in order to solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 셔플링과 보간을 이용한 변환코더로 코딩되어 기록된 데이터를 재생하여 디스플레이 가능한 데이터로 디코딩하는 변환디코더를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a conversion decoder for reproducing and decoding the recorded data coded with a conversion coder using shuffling and interpolation to display the data in order to solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 변환코드는 I화상과 B화상과 P화상을 가지는 MPEG방식으로 압축된 영상 데이터를 입력하여 기록/재생하는 디지탈VCR에 있어서,In order to achieve the above object, the conversion code of the present invention is a digital VCR for inputting and recording / reproducing video data compressed by MPEG method having an I picture, a B picture, and a P picture,

상기 영상 데이터를 입력하여 에러정정코드를 제거하는 에러정정코드제거기; 상기 에러정정코드가 제거된 영상 데이터를 디코딩하여 순수한 비디오 데이터만을 출력하는 디멀티플랙서; 상기 에러정정코드가 제거된 영상 데이터를 저장하는 제1메모리; 상기 순수한 비디오 데이터만을 입력하여 가변장복호화하는 가변장복호기; 상기 가변장복호기의 출력을 입력하여 상기 I화상 데이터만을 저장하는 제2메모리; 상기 가변장복호기로부터 다음 I화상 데이터를 입력하고 상기 제2메모리에 저장된 이전 I화상데이터를 입력하여 인터포레이션하여 새로운 I화상데이터를 발생하는 보간기; 상기 보간기의 출력을 셔플링하는 셔플러; 상기 셔플러의 출력을 상기 제1메모리에 저장된 영상데이터에 부가하는 멀티플랙서; 및 상기 멀티플랙서의 출력을 입력하여 기록/재생시의 에러방지를 위한 채널에러정정코드를 부가하는 채널에러정정코드 삽입기를 구비하여An error correction code eliminator for removing the error correction code by inputting the image data; A demultiplexer which decodes the image data from which the error correction code is removed and outputs only pure video data; A first memory for storing image data from which the error correction code has been removed; A variable length decoder for variable length decoding by inputting only the pure video data; A second memory for inputting the output of the variable length decoder to store only the I image data; An interpolator for inputting the next I picture data from the variable length decoder and interposing and inputting the previous I picture data stored in the second memory to generate new I picture data; A shuffler to shuffle the output of the interpolator; A multiplexer for adding the output of the shuffler to image data stored in the first memory; And a channel error correction code inserter for inputting an output of the multiplexer to add a channel error correction code for error prevention during recording / playback.

상기 I화상과 B화상과 P화상의 데이터의 길이를 유사하게 하여 동일한 수의 트랙을 점유하도록 보간하여 기록이 가능하다록 하는 것을 특징으로 한다.The data can be recorded by interpolating the data of the I picture, the B picture, and the P picture so as to occupy the same number of tracks.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 변환디코더는 I화상과 B화상과 P화상을 가지는 MPEG방식으로 압축된 영상 데이터를 입력하여 변환코더에서 코딩된 데티어를 기록/재생하는 디지탈VCR에 있어서,In order to achieve the above object, the transform decoder of the present invention is a digital VCR for inputting image data compressed by MPEG method having I picture, B picture, and P picture to record / reproduce the detier coded by the conversion coder.

재생된 비디오 데이터를 입력하여 채널에러정정코드를 제거하는 채널에러정정코드 제거기; 상기 채널에러정정코드 제거기의 출력을 입력하여 모드신호에 따라 출력하는 디멀티플랙서; 정상모드에서 상기 디멀티플랙서의 출력을 입력하여 디코딩하여 출력하는 디코더; 고배속모드에서 상기 디멀티플랙서의 출력을 입력하여 상기 변환코더에서 셔필링된 데이터를 원래대로 복원하는 디셔플러; 상기 디셔플러의 출력을 입력하여 고배속 데이터를 디코딩하여 출력하는 트릭 디코더; 및 상기 디코더의 출력과 상기 트릭디코더의 출력을 입력하여 모드신호에 따라 하나를 출력하는 멀티플랙서를 구비하여A channel error correction code eliminator for inputting reproduced video data to remove the channel error correction code; A demultiplexer inputting an output of the channel error correction code remover and outputting the output signal according to a mode signal; A decoder configured to input, decode, and output an output of the demultiplexer in a normal mode; A de-shuffler that restores the data shuffled from the conversion coder by inputting the output of the demultiplexer in a high speed mode; A trick decoder which decodes and outputs high-speed data by inputting the output of the deshuffler; And a multiplexer for inputting an output of the decoder and an output of the trick decoder to output one according to a mode signal.

상기 변환코더에서 코딩된 데이터를 디코딩하는 것을 특징으로 한다.And decoding the data coded by the transform coder.

이어서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장치를 상세히 설명하기로 한다.Next, the apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 의한 변환코더/디코더를 설명하기 위하여 도시한 VCR의 개략도이다. 제2도에 있어서, 단자1로는 영상 카메라로부터 디지탈 비디오 데이터를 입력하여 MPEG엔코더/디코더(3)에서 코딩되어 압축된다. MPEG방식으로 압축된 데이터는 I화상, B화상, P화상으로 변화코더/디코더(5)로 입력되어 기록이 가능한 데이터스트림 즉, 프레임당 일정한 트랙을 점유하도록 인터프레임 데이터를 확장시킨 기록용 데이터 스트림을 출력하고, 기록 및 재생시스템(6)에서 테이프(미도시)에 기록한다. 테이프(미도시)에 기록된 신호는 다시 기록 및 재생시스템(6)에서 재생되어 변환코더/디코더(5)에서 디코딩되어 단자2를 통해 모니터(미도시)에 디스플레이한다. 여기서 디지탈 비디오 카셋트 레코더(DVCR)(4)는 변환코더/디코더(5)와 기록 및 재생시스템(6)을 구비한다.2 is a schematic diagram of a VCR shown for explaining the conversion coder / decoder according to the present invention. In Fig. 2, the terminal 1 receives digital video data from a video camera and is coded and compressed by the MPEG encoder / decoder 3. The data compressed by the MPEG method is inputted to the change coder / decoder 5 into I, B, and P images, and is a recordable data stream, that is, a recording data stream in which interframe data is extended to occupy a predetermined track per frame. Is output and recorded on a tape (not shown) in the recording and reproducing system 6. The signal recorded on the tape (not shown) is reproduced in the recording and reproducing system 6 again, decoded by the conversion coder / decoder 5 and displayed on the monitor (not shown) through the terminal 2. The digital video cassette recorder (DVCR) 4 here comprises a conversion coder / decoder 5 and a recording and reproducing system 6.

제3a~3c도는 CCIRR 601로 권고된 표준 화상의 크기를 도시한 개략도로서, 제3a도는 휘도(Y)신호로서 720 ×480pixel을 나타내고, 제3b도는 색차(Cr)신호로서 360 × 480pixel을 나타내고, 제3c도는 색차(Cb)신호로서 360 ×480pixel을 나타낸다.3a to 3c are schematic diagrams showing the sizes of standard images recommended by CCIRR 601, and FIG. 3a shows 720 x 480 pixels as the luminance (Y) signal, and FIG. 3b shows 360 x 480 pixels as the color difference (Cr) signal. 3C shows 360 x 480 pixels as a color difference (Cb) signal.

제4도는 MPEG에 의한 B화상, I화상, P화상을 도시한 개념도로서, ....I,B,B,P,B,B,I,B,B,P,B,B,.....와 같은 연속되는 화상의 일부를 나열한 것이다. 이때 I화상으로 부터 다음 I화상까지를 군화상(Group Of Picture:이하 GOP라한다)이라고 하며, I,B,B,P,B,B와 같이 6개의 화상이 하나의 GOP를 형성한다. 일반적으로 N개의 화상으로 형성되는 GOP는 하나의 인트라 프레임과 N-1개의 인터프레임을 가지며, N프레임 단위로 반복되면서 움직이는 영상을 구현한다. 실제에 있어서 GOP는 B,B,I,B,B,P,B,B,P,B,B,P,P,B,B,I와 같이 15개의 화상으로 구성된다. 여기서 GOP의 구성화상의 수가 클수록 B화상의 수가 증가하여 데이터의 압축율이 상승하나 데이터간의 상관성은 저하된다. 따라서 시스템의 용도에 따라 적당한 GOP를 구현하도록 한다.4 is a conceptual diagram showing a B picture, an I picture, and a P picture by MPEG. The I, B, B, P, B, B, I, B, B, P, B, B, .. A part of successive images such as ... is listed. At this time, from the I picture to the next I picture is called a Group Of Picture (hereinafter referred to as a GOP). Six pictures, such as I, B, B, P, B, and B, form one GOP. In general, a GOP formed of N pictures has one intra frame and N-1 interframes, and implements a moving picture repeated in units of N frames. In reality, the GOP is composed of 15 pictures, such as B, B, I, B, B, P, B, B, P, B, B, P, P, B, B, and I. Here, as the number of GOP constituent pictures increases, the number of B pictures increases and the compression ratio of data increases, but the correlation between data decreases. Therefore, implement appropriate GOP according to the purpose of the system.

제5도는 제3a도와 같은 화상을 본 발명에 의해 구성하는 슬라이스(SLICE)를 도시한 것으로, SL은 슬라이스를 나타내며 하나의 화상은 30개의 슬라이스로 구성되는 것을 알 수 있다.5 shows a slice (SLICE) constituting an image as shown in FIG. 3A according to the present invention, where SL represents a slice and one image is composed of 30 slices.

제6도는 제5도의 슬라이스를 구성하는 매크로블럭(BACRO BLOCK)을 도시한 것으로, MB는 매크로 블럭을 나타낸다. 제6도에 있어서, 하나의 슬라이스(SLICE)는 45개의 매크로블럭을 구성되고, 하나의 매크로블럭은 16×16의 크기를 가진다.FIG. 6 illustrates a macroblock constituting the slice of FIG. 5, where MB represents a macroblock. In FIG. 6, one slice constitutes 45 macroblocks, and one macroblock has a size of 16 × 16.

제7도는 제6도의 매크로불럭을 구성하는 블럭을 도시한 것으로, 하나의 매크로블럭은 4개의 블럭으로 구성되고, 하나의 블럭은 8×8의 크기를 가진다. 따라서 하나의 화상은 1350개의 매크로블럭이 존재한다.FIG. 7 shows a block constituting the macroblock of FIG. 6, one macroblock is composed of four blocks, and one block has a size of 8x8. Thus, there are 1350 macroblocks in one picture.

제8도는 본 발명에 의한 변환코더를 도시한 블럭도로서, ECC제거기(12), 디멀티플랙서(DEMUX)(14), 제1메모리(MEM1)(16), 가변장복호기(VLD)(18), 제2메모리(MEM2) 보간기(Interpolator)(22), 서플러(Shuffler)(24), 멀티플랙서(MUX)(26), 채널ECC삽입기(28)를 구비한다.8 is a block diagram showing a conversion coder according to the present invention, including an ECC remover 12, a demultiplexer (DEMUX) 14, a first memory (MEM1) 16, and a variable length decoder (VLD) ( 18), a second memory (MEM2) interpolator (22), a shuffler (24), a multiplexer (MUX) 26, and a channel ECC inserter (28).

제8도에 있어서, 입력단자(10)를 통해 MPEG방식으로 압축된 입력데이터를 ECC제거기(12)로 입력한다. ECC제거기(12)는 비디오 데이터 송신측에서 전송로상의 에러를 방지하기 위하여 부가한 에러정정코드(ECC)를 입력 데이터에서 제거한 후 디멀티플랙서(14)와 제1메모리(16)로 출력한다. 디멀티플랙서(14)는 MPEG방식으로 전송된 데이터중에서 순수한 화상 데이터만을 추출하여 가변장복호기(18)로 출력하고, 가변장복호기(18)는 MPEG송신측에서 가변장부호화된 데이터를 디코딩하여 원래의 데이터로 복원하여 I화상 데이터만 제2메모리(20)에 저장한다. 보간기(22)는 VLD(18)로부터 다음의 I화상 데이터가 입력되면 제2메모리(20)에 저장된 이전의 I화상 데이터를 가져와 인터포레이션(Interpolation)을 수행하여 보간기(22)에 저장된 I화상 데이터는 제2메모리(20)에 다시 저장한 후 새로운 인터포레이션된 I화상 데이터(Interpolation Intra Picture;이하 Ii화상이라한다)를 발생하여 서플러(24)로 출력한다. 서플러(24)는 입력된 인터포레이션된 I화상 데이터(Ii화상 데이터)매크로블럭(MB) 단위로 무작위로 추출한 후 재배치하여 기록/재생시스템에서의 에러로 인해 화상이 열화되는 것을 방지하도록 한다. 즉, 셔플링이란 고배속시에 읽히지 못하는 데이터들에 의해 화상의 특정 부분이 집중적으로 열화되는 것을 방지하기 위하여 테이프에 기록시에 프레임내의 화상 데이터를 랜덤하게 재배치하여 읽히지 못한 데이터에 의한 화상의 열화를 분산시켜 육안으로는 분별하기 어렵도록하는 기법이다. 멀티플랙서(26)는 셔플링된 인터포레이션 I화상(Ii화상) 데이터를 입력하여 제1메모리(16)에 저장된 입력 데이터에 부가하여 인트라프레임 데이터와 인터프레임 데이터의 크기를 같게 하여 프레임당 할당되는 트랙의 수를 일정하게 한다. 채널ECC삽입기(28)는 멀티플랙서(26)의 출력에 기록/재생시에 발생하는 오류를 정정하기 위한 채널 에러정정코드(ECC)를 부가하여 출력단자(30)를 통해 기록시스템으로 출력한다.In FIG. 8, the input data compressed by the MPEG method through the input terminal 10 is input to the ECC remover 12. The ECC eliminator 12 removes the added error correction code (ECC) from the input data to prevent the error on the transmission path from the video data transmitting side, and outputs the demultiplexer 14 and the first memory 16 to the first data. . The demultiplexer 14 extracts only pure image data from the data transmitted by the MPEG method and outputs it to the variable length decoder 18, and the variable length decoder 18 decodes the variable length coded data on the MPEG transmitter side. The original data is restored to store only the I image data in the second memory 20. When the next I image data is input from the VLD 18, the interpolator 22 takes the previous I image data stored in the second memory 20, performs interpolation, and stores the interpolated image 22 in the interpolator 22. The I-picture data is stored in the second memory 20 again, and then new interpolated I-picture data (hereinafter referred to as Ii-pictures) are generated and output to the suppler 24. The suppler 24 randomly extracts and relocates the input interpolated I image data (Ii image data) macroblocks (MB) to prevent the image from deteriorating due to an error in the recording / reproducing system. . In other words, shuffling means that image data in a frame is randomly rearranged at the time of recording on tape to prevent deterioration of an image due to unread data in order to prevent intensive degradation of a specific portion of the image due to data that cannot be read at high speed. Dispersion is a technique that makes it difficult to discern with the naked eye. The multiplexer 26 inputs shuffled interpolation I-picture (Ii-picture) data to the input data stored in the first memory 16 to make the size of the intraframe data and the interframe data the same per frame. The number of tracks to be allocated is made constant. The channel ECC inserter 28 adds a channel error correction code (ECC) to the output of the multiplexer 26 to correct an error occurring during recording / reproduction and outputs it to the recording system through the output terminal 30. .

제9도는 본 발명에 의한 변환디코더를 도시한 블럭도로서, 변환디코더(40)는 채널ECC제거기(44), 디멀티플랙서(48), 디코더(50), 디서플러(52), 트릭디코더(54), 멀티플랙서(55)를 구비하여 재생시스템(42)에서 테이프(미도시)로부터 재생된 비디오 데이터를 입력후 처리하여 디스플레이장치(56)에 출력한다.9 is a block diagram showing a conversion decoder according to the present invention, wherein the conversion decoder 40 includes a channel ECC remover 44, a demultiplexer 48, a decoder 50, a decoupler 52, and a trick decoder. 54, a multiplexer 55 is provided and the video data reproduced from a tape (not shown) in the reproduction system 42 is input and processed and output to the display device 56.

제9도에 있어서, 재생시스템(42)은 제8도와 같은 변환코더에 의해 코딩된 데이터가 기록된 테이프로부터 트랙의 데이터를 재생하여 채널ECC제거기(44)로 출력한다. 채널ECC제거기(44)는 제8도의 채널ECC삽입기(28)에 의해 부가된 채널ECC를 재생된 비디오 데이터에서 제거하여 디멀티플랙서(48)로 출력한다. 디멀티플랙서(48)는 단자 46으로 입력되는 VCR의 동작 모드신호(MS)가 정상(Nomal Mode)모드이면 재생된 비디오 데이터를 디코더(50)로 출력하고, 고배속(통상 트릭모드라고도 한다)모드이면 디서플러(52)로 출력한다. 따라서 정상 모드에서 디코더(50)는 재생된 비디오 데이터 중 제8도의 변환코더에서 셔프링된 인터포레이션 인트라프레임 데이터(Ii화상 데이터)는 버리고, 원래의 I화상 데이터, B화상 데이터, P화상 데이터로부터 디코딩하여 디스플레이 가능한 비디오 데이터로 변환하여 멀티플랙서(55)를 통해 디스플레이장치(56)로 출력한다. 한편, 고배속모드에서는 재생된 비디오 데이터 중 제8도의 셔플러(24)에 의해 셔플링된 데이터를 원래의 위치로 복원하여 트릭디코더(54)로 출력하고, 트릭디코더(54)는 재생된 데이터와 디서플러(52)에 의해 원래의 위치로 복원된 데이터를 디코딩하여 멀티플랙서(55)를 통해 디스플레이장치(56)로 출력한다. 멀티플랙서(55)는 단자 46으로 입력되는 모드신호(MS)에 따라 장상모드이면 디코더(50)의 출력을 디스플레이장치(56)로 연결하고, 고배속모드이면 트릭디코더(54)의 출력을 디스플레이장치(56)로 연결한다.In Fig. 9, the playback system 42 reproduces the track data from the tape on which data coded by the conversion coder as shown in Fig. 8 is recorded and outputs it to the channel ECC remover 44. Figs. The channel ECC remover 44 removes the channel ECC added by the channel ECC inserter 28 of FIG. 8 from the reproduced video data and outputs it to the demultiplexer 48. The demultiplexer 48 outputs the reproduced video data to the decoder 50 when the operation mode signal MS of the VCR input to the terminal 46 is in the normal mode, and high speed (also called a trick mode). If the mode is output, it is output to the decoupler 52. Therefore, in the normal mode, the decoder 50 discards the interpolation intraframe data (Ii image data) shuffled by the conversion coder of FIG. 8 of the reproduced video data, and removes the original I image data, B image data, and P image data. It decodes the video data into displayable video data and outputs the same to the display device 56 through the multiplexer 55. On the other hand, in the high speed mode, the data shuffled by the shuffler 24 of FIG. 8 of the reproduced video data is restored to the original position and output to the trick decoder 54, and the trick decoder 54 is connected with the reproduced data. The data restored to the original position by the desuppler 52 is decoded and output to the display device 56 through the multiplexer 55. The multiplexer 55 connects the output of the decoder 50 to the display device 56 in the long mode according to the mode signal MS input to the terminal 46, and displays the output of the trick decoder 54 in the high speed mode. Connect to device 56.

디스플레이장치(56)는 입력된 데이터를 영상으로 표현하여 시청할 수 있도록 한다.The display device 56 expresses the input data as an image so that it can be viewed.

제10도는 본 발명에 의한 보간을 도시한 개념도로서 입력되는 화상 데이터 스트림에서 I화상 데이터만을 추출하여 인접한 I화상 사이에 새로운 인터포레이션 I화상(Ii화상)을 발생한다. 제10도에 있어서, 인터포레이션된 I화상(Ii1)은 I1화상과, I2화상으로부터 구해지고, 인터포레이션된 I화상(Ii2)은 I2화상과 I3화상으로부터 구해진다. 이때 인터포레이션은 각각의 매크로블럭단위로 구해진 DCT계수들을 합한 후 선형적인 중간값을 취한다.FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating interpolation according to the present invention, and extracts only I image data from an input image data stream to generate a new interpolation I image (Ii image) between adjacent I images. In FIG. 10, the interpolated I picture Ii1 is obtained from an I1 picture and an I2 picture, and the interpolated I picture Ii2 is obtained from an I2 picture and an I3 picture. In this case, the interoperation takes a linear intermediate value after summing the DCT coefficients obtained in each macroblock unit.

제11도는 인터포레이션된 I화상을 매크로블럭으로 구분하여 순차적으로 번호를 부여한 것의 일부를 도시한 것으로, MB는 매크로블럭을 나타낸다. 제11도는 좌측 상단에서부터 해당위치에 순차적으로 번호를 부여하여 하나의 화상을 구성한다.FIG. 11 shows a part of sequentially numbered interpolated I pictures divided into macroblocks, where MB represents a macroblock. 11, numbers are sequentially assigned to corresponding positions from the upper left to form one image.

제12도는 제11도의 Ii화상을 본 발명에 의해 셔플링한 것의 일부를 도시한 것으로, 각각의 매크로 블럭이 랜덤하게 위치한 것을 알 수 있다. 즉, 제11도의 MB1 위치에는 MB65가 위치하고, MB2위치에는 MB48이 위치한다. 이와 같이 랜덤하게 위치한 매크로 블럭의 화상은 그대로 재생한다면 모자이크식으로 영상이 나타나 볼 수 없기 때문에, 재생시에는 디셔플링하여 제11도와 같이 원래의 위치로 복원하여야 한다.FIG. 12 shows a part of the shuffled Ii image of FIG. 11 according to the present invention, and it can be seen that each macro block is randomly located. That is, MB65 is located at the MB1 position in FIG. 11 and MB48 is located at the MB2 position. In this way, since the image of the randomly located macroblocks cannot be seen in mosaic form if they are played back as they are, they must be deshuffled and restored to their original positions as shown in FIG.

제13도는 본 발명에 의한 B화상과 P화상의 데이터 구조를 도시한 것으로, a는 헤더를 나타내고, b는 변환코더에 의해 추가된 트릭용 데이터를 나타내고, c는 원래의 슬라이스 데이터를 나타낸다. 헤더는 비트스트림의 동기는 위한 SYNC와 고배속 모드를 표시하기 위한 FF/FR과 기타 제어정보를 위한 영역으로 구성된다. 셔플링 데이터는 프레임당 할당되는 트랙을 일정하게 하기위하여 I화상으로부터 인터포레이션과 셔플링을 하여 B화상과 P화상에 부가하는 데이터로서 정상 모드에서는 재생시에 무시되고, 고배속(트릭모드 혹은 고배속모드라고도 한다)모드에서 사용되어 화상의 열화를 보완한다. 한편 이러한 화상 데이터는 테이프에 기록 및 재생시에 발생할 수 있는 에러를 정정하기 위하여 내부호 ECC와 외부호 ECC를 부가한다.Fig. 13 shows the data structures of the B picture and the P picture according to the present invention, where a represents a header, b represents trick data added by the conversion coder, and c represents original slice data. The header consists of an area for SYNC for synchronization of the bitstream, FF / FR for indicating a high speed mode, and other control information. Shuffled data is interpolated and shuffled from an I picture to add a B picture and a P picture to make tracks allocated per frame constant. It is ignored during playback in normal mode, and is ignored at high speed (trick mode or high speed mode). Used to compensate for deterioration of an image. On the other hand, such image data adds an internal code ECC and an external code ECC in order to correct errors that may occur during recording and playback on a tape.

제14도는 본 발명에 의해 디지탈 방식으로 기록된 테이프의 구조를 도시한 것으로, I화상과 B화상과 P화상잉 모두 일정한 4개의 트랙에 저장되는 것을 알 수 있다. 즉, 제1도와 비교해보면 B화상은 2개의 트랙이 추가되고, P화상은 1개의 트랙이 추가된다. 추가된 트랙(d)에는 본 발명에 의해 셔플링된 인터포레이션 인트라 프레임 데이타가 기록된다.Fig. 14 shows the structure of a tape recorded in the digital manner by the present invention, and it can be seen that both I picture, B picture and P picture are stored in four constant tracks. That is, as compared with FIG. 1, two tracks are added to the B picture, and one track is added to the P picture. In the added track d, interpolation intra frame data shuffled by the present invention is recorded.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 데이터의 크기가 서로 다른 MPEG방식의 인트라프레임과 인터프레임 데이터를 일정한 트랙을 점유하도록 보간하여 테이프상에 기록이 가능하도록 한다. 또한 셔플링하여 기록된 새로 보간된 데이터는 재생시에 고배속 모드에서 사용되어 화상의 열화를 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, interframe and interframe data of MPEG system having different data sizes are interpolated to occupy a predetermined track so that recording is possible on a tape. In addition, the newly interpolated data recorded by shuffling is used in the high speed mode at the time of reproduction, thereby preventing the deterioration of the image.

Claims (2)

I화상과 B화상과 P화상을 가지는 MPEG방식으로 압축된 영상 데이터를 입력하여 기록/재생하는 디지탈 VCR에 있어서,In a digital VCR that inputs and records / reproduces video data compressed by an MPEG method having an I picture, a B picture, and a P picture, 상기 영상 데이터를 입력하여 에러정정코드를 제거하는 에러정정코드제거기;An error correction code eliminator for removing the error correction code by inputting the image data; 상기 에러정정코드가 제거된 영상 데이터를 디코딩하여 순수한 비디오 데이터만을 출력하는 디멀티플랙서;A demultiplexer which decodes the image data from which the error correction code is removed and outputs only pure video data; 상기 에러정정코드가 제거된 영상 데이터를 저장하는 제1메모리;A first memory for storing image data from which the error correction code has been removed; 상기 순수한 비디오 데이터만을 입력하여 가변장복호화하는 가변장복호기;A variable length decoder for variable length decoding by inputting only the pure video data; 상기 가변장복호기의 출력을 입력하여 상기 I화상 데이터만을 저장하는 제2메모리;A second memory for inputting the output of the variable length decoder to store only the I image data; 상기 가변장복호기로부터 다음 I화상 데이터를 입력하고 상기 제2메모리에 저장된 이전 I화상 데이터를 입력하여 인터포레이션하여 새로운 I화상 데이터를 발생하는 보간기;An interpolator for inputting the next I-picture data from the variable length decoder and interpolating the previous I-picture data stored in the second memory to generate new I-picture data; 상기 보간기의 출력을 셔플링하는 셔플러;A shuffler to shuffle the output of the interpolator; 상기 셔플러의 출력을 상기 제1메모리에 저장된 영상데이터에 부가하는 멀티플랙서; 및A multiplexer for adding the output of the shuffler to image data stored in the first memory; And 상기 멀티플랙서의 출력을 입력하여 기록/재생시의 에러방지를 위한 채널에러러정정코드를 부가하는 채널에러정정코드 삽입기를 구비하여A channel error correction code inserter for inputting an output of the multiplexer to add a channel error correction code for error prevention during recording / playback; 상기 I화상과 B화상과 P화상의 데이터의 길이를 유사하게 하여 동일한 수의 트랙을 점유하도록 보간하여 기록이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 변환코더.And converting the data of the I picture, the B picture, and the P picture to a similar length so that recording is possible by interpolating to occupy the same number of tracks. I화상과 B화상과 P화상을 가지는 MPEG방식으로 압축된 영상 데이터를 입력하여 변환코더에서 코딩된 데이터를 기록/재생하는 디지탈VCR에 있어서,In a digital VCR that inputs video data compressed by MPEG method having I picture, B picture and P picture, and records / reproduces data coded by a conversion coder. 재생된 비디오 데이터를 입력하여 채널에러정정코드를 제거하는 채널에러정정코드 제거기;A channel error correction code eliminator for inputting reproduced video data to remove the channel error correction code; 상기 채널 에러정정코드 제거기의 출력을 입력하여 모드신호에 따라 출력하는 디멀티플랙서;A demultiplexer for inputting an output of the channel error correction code remover and outputting the output signal according to a mode signal; 정상모드에서 상기 디멀티플랙서의 출력을 입력하여 디코딩하여 출력하는 디코더;A decoder configured to input, decode, and output an output of the demultiplexer in a normal mode; 고배속모드에서 상기 디멀티플랙서의 출력을 입력하여 상기 변환코더에서 셔플링된 데이터를 원래대로 복원하는 디셔플러;A de-shuffler for restoring data shuffled in the conversion coder by inputting the output of the demultiplexer in a high speed mode; 상기 디셔플러의 출력을 입력하여 고배속 데이터를 디코딩하여 출력하는 트릭디코더; 및A trick decoder that decodes and outputs high-speed data by inputting the output of the deshuffler; And 상기 디코더의 출력과 상기 트릭디코더의 출력을 입력하여 상기 모드신호에 따라를 하나를 출력하는 멀티플랙서를 구비하여And a multiplexer for inputting the output of the decoder and the output of the trick decoder to output one according to the mode signal. 상기 변환코더에서 코딩된 데이터를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 변환디코더.The transform decoder characterized in that for decoding the data coded by the transform coder.
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