KR100188956B1 - 디지탈 비디오 신호 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 디지탈 비디오 테이프 레코더나 디지탈 비디오 카메라에서 흑백 비디오 신호의 입력시나 흑백으로 촬영하고자하는 경우의 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위하여 디지탈 비디오 신호가 흑백 신호인가 칼라 신호인가를 검출하여 흑백 신호 유무 정보를 발생하는 신호 검출부, 흑백 신호 검출시 압축 효율을 증대시키는 셔플/디셔플부에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타 신호를 DCT한후 칼라 신호 성분의 직류 성분을 소정의 레벨 값으로 변환하고, 교류 성분의 영역에 DCT한후 부호화된 여분의 휘도 신호 성분이 가해진 비디오 데이타를 데이타 압축 처리하는 데이타 압축부, 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 에러에 대한 내성을 강화한 패리티 부가부, 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하는 변조부, 흑백 신호이면 데이타 압축부의 부호화된 칼라 신호의 직류 성분에 소정의 레벨 값으로 치환하고, 변조부에 흑백 신호 유무 정보 데이타를 인가하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 노이즈에 의한 영향이 없어지고, 높은 해상도를 가지는 휘도 신호의 기록이 가능해져 해상도가 더 높은 흑백 비디오 신호의 기록이 가능해지는 잇점이 있다.

Description

디지탈 비디오 신호 처리 장치
제1도는 일반적인 디지탈 비디오 카세트 레코더의 기록 포맷도를 도시한 것이다.
제2도는 본 발명에 따른 흑백 신호의 기록 장치를 보이는 제1실시예의 블럭도이다.
제3도는 본 발명에 따른 흑백 신호의 기록 장치를 보이는 제2실시예의 블럭도이다.
본 발명은 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 디지탈 비디오 테이프 레코더나 디지탈 비디오 카메라에서 흑백 비디오 신호의 입력시나 흑백으로 촬영하고자하는 경우의 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지탈 비디오 카세트 레코더나 디지탈 캠코더등과 같은 기록 매체의 경우 비디오 테이프등에 기록하기 위해서는 일정한 데이타를 일정한 영역에 기록해야 한다.
따라서 종래의 기술은 기록되는 비디오 신호가 일정한 포맷 형식으로 휘도 신호 성분과 칼라 신호 성분으로 구성된 매크로 블럭 단위의 비디오 데이타로 기록해야 하기 때문에 사용자가 흑백 비디오 신호만으로 기록할 경우 입력 비디오 신호에 노이즈가 포함되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 입력되는 비디오 데이타 신호중에서 흑백 신호 검출시 칼라 성분을 직류(DC) 레벨로 처리하고 휘도 성분을 더 기록함으로서, 노이즈를 제거하고 고 해상도의 흑백 비디오 신호를 기록할 수 있는 흑백 비디오 신호 기록 장치를 제공 하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 제1실시예는 디지탈 비디오 신호를 압축하여 전송하는 시스템에 있어서, 입력되는 디지탈 비디오 신호가 흑백 신호인가 칼라 신호인가를 검출하여 흑백 신호 유무 정보를 발생하는 신호 검출부; 상기 신호 검출부에서 출력되는 디지탈 비디오 신호의 데이타 순서를 섞어 압축 효율을 증대시키는 셔플/디셔플부; 상기 신호 검출부에서 흑백 신호 검출시 상기 셔플/디셔플부에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타 신호를 DCT한후 칼라 신호 성분의 직류 성분을 소정의 레벨 값으로 변환하고, 교류 성분의 영역에 DCT한후 부호화된 여분의 휘도 신호 성분이 가해진 비디오 데이타를 데이타 압축 처리하는 데이타 압축부; 상기 압축부에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 에러에 대한 내성을 강화한 패리티 부가부; 상기 패리티 부가부에서 출력된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록매체에 기록하는 변조부; 상기 신호 검출부로 부터 흑백 신호 유무 정보를 식별하여 흑백 신호이면 상기 데이타 압축부의 부호화된 칼라 신호의 직류 성분에 소정의 레벨 값으로 치환하고, 상기 변조부에 흑백 신호 유무 정보 데이타를 인가하는 제어부를 포함하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 제2실시예는 디지탈 비디오 신호를 압축하여 전송하는 비디오 신호 처리 장치에 있어서, 입력되는 비디오 데이타 순서를 섞어 압축 효율을 증대시킨 셔플/디셔플부; 흑백 신호 촬영시 흑백 기록 제어 신호에 의해 상기 셔플/디셔플부에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타를 DCT한후 부호화된 칼라 신호 성분의 직류 성분의 값을 소정의 레벨 값으로 변환하고, 상기 교류 신호 영역에 부호화된 여분의 휘도 신호 성분이 가해진 비디오 데이타를 데이타 압축 처리하는 데이타 압축부; 상기 데이타 압축부에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 에러에 대한 내성을 강화한 패리티 부가부; 상기 패리티 부가부에서 출력된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록매체에 기록하는 변조부; 흑백 촬영시 상기 데이타 압축부에 흑백 기록 제어 신호를 인가하고, 상기 변조부에 흑백 신호 유무 정보 데이타를 인가하는 제어부를 포함하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 일반적인 디지탈 비디오 카세트 레코더의 기록 포맷도를 도시한 것이다.
제1도의 (a)는 8×8의 화소들의 집합인 DCT(Discrete Cosine Transform:이산 여현 변환)블럭(Block)이며, (b)는 4개의 휘도 성분(Y1,Y2,Y3,Y4)과 2개의 색차 성분(Cb, Cr)의 총6개의 블럭으로 구성된 매크로 블럭(Macro Block)이며, (c)는 매크로 블럭이 5개(MB1,MB2,MB3,MB4,MB5)로 구성된 1 세그먼트 이다.
또한 압축된 매크로 블럭의 휘도(Y1,Y2,Y3,Y4) 성분의 각각은 14바이트의 영역을 차지하고, 색차 성분(Cb, Cr)의 각각은 10바이트의 영역을 차지한다.
제2도는 본 발명에 따른 흑백 비디오 신호의 기록 장치를 보이는 제1실시예의 블럭도이다.
제2도에 도시된 장치는 입력되는 디지탈 비디오 신호에서 흑백 신호를 검출하는 신호 검출부(210), 상기 신호 검출부(210)에서의 출력 비디오 데이타를 압축시 압축 효율을 높이기 위한 셔플(Shuffle) 및 복원시 원래의 형태로 복구되는 디셔플(De-Shuffle)로 구성된 셔플 및 디셔플부(220), 상기 셔플 및 디셔플부(220)에서의 데이타를 저장하는 메모리부(240), 상기 셔플 및 디셔플부(220)로 부터 출력되는 비디오 데이타를 압축하는 데이타 압축부(250), 상기 데이타 압축부(250)로 부터 출력되는 압축 비디오 데이타에 패리티(Parity)를 부가하여 에러에 대한 내성을 높인 패리티 부가부(260), 상기 패리티 부가부(260)에서 출력되는 패리티가 부가된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록 매체(280)에 기록하는 변조부(270), 신호 검출부(210)로부터 흑백 유무 정보를 받아 상기 데이타 압축부(250)의 칼라 성분에 일정한 값을 설정하고, 흑백 유무 정보를 발생하는 제어부(220)로 구성된다.
제2도에 도시된 입력되는 비디오 신호는 디지탈 비디오 테이프 레코더나 디지탈 비디오 카메라에 기록하기 위하여 입력되는 아날로그 비디오 신호를 디지탈 비디오 신호로 변환된 신호이다.
흑백 신호 검출부(210)는 입력되는 디지탈 비디오 신호가 흑백 신호인가 칼라 신호인가를 검출하며, 검출하는 방법은 여러가지가 존재하지만 여기에서의 예는 입력되는 디지탈 비디오 신호의 칼라 버스트 신호가 존재하면 칼라 신호가 존재하는 비디오 신호이며, 칼라 버스트 신호가 존재하지 않으면 흑백 신호로만 구성된 비디오 신호로 판정한다.
셔플/디셔플부(220)는 흑백 신호 검출부(210)에서 출력되는 비디오 데이타 신호의 압축 효율을 증가시키기 위하여 메모리부(240)를 구비하여 데이타의 압축을 위한 1세그먼트(Segment)의 구성을 1프레임 화면의 서로 다른 5곳에서 매크로 블럭 단위로 가져와 구성한다(셔플).
한편 재생시는 압축된 데이타가 복원된 상태에서 원래의 위치로 돌아가는 디셔플이 행해진다.
흑백 비디오 신호가 입력시 흑백 신호 검출부(210)는 제어부(220)에 흑백 신호 정보 데이타를 인가하며, 제어부(220)는 데이타 압축부(250)의 칼라 신호 성분을 소정의 레벨 값으로 대체하는 정보를 발생한다.
그리고 데이타 압축부(250)에서는 셔플부(220)에서 출력되는 제1도(b)에 도시된바와 같이 칼라 신호 성분(Cr,Cb)과 휘도 신호 성분(Y1,Y2,Y3,Y4)으로 구성된 비디오 데이타 신호중 칼라 신호 성분을 제어부(230)에서 발생한 정보를 참고로하여 소정의 레벨 값으로 변환하여 DCT를 수행한후 비디오 데이타를 압축한다. 여기서 제1도 (a)에 도시된 DCT 블럭은 DCT된 후 직류(DC) 영역과 교류(AC) 영역이 있는데 여기에서 칼라 신호를 소정의 레벨로 고정, 즉 DC 레벨의 한가지 값으로만 만들어 줌으로서 AC 레벨은 0가 되는데 부호화 과정을 거치면 DC 영역에만 값이 존재하게 된다.
이때 휘도 신호의 부호화 후 데이타량이 많아지게 되면 그 신호를 이 칼라 신호의 빈 영역에 기록하게 된다.
본 실시예에서의 DC 레벨은 8비트 해상도의 중간 값인 128 값으로 정한다.
따라서 데이타 압축부(250)에서 칼라 신호가 DC 레벨 값으로 변환되면 종래 기술의 제1도 (b)에 도시한 매크로 블럭의 칼라 신호 성분(Cr,Cb)의 영역이 많이 남게 되어 이 영역이 부호화된 휘도 신호 성분(Y)으로 대치되어 그 만큼 휘도 성분의 해상도가 높아진다.
만약 칼라 신호가 어느 정도 존재하게 되면 그 만큼 이 영역에 기록할 휘도 신호의 양이 적게 되어 해상도는 다소 떨어진다.
또한 AC 영역이 0가 됨으로서 즉, DC외에는 변화하는 신호가 없으므로 입력 비디오 데이타 신호에 포함되어 있는 노이즈나 양자화 노이즈가 없어진다.
패리티 부가부(260)는 데이타 압축부(250)에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 매체를 통해서 전송하는 데이타의 에러 내생을 강화하며, 변조부(270)는 패리티 부가부(260)에서 출력된 비디오 데이타와 제어부(220)에서 발생한 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록매체(270)에 기록한다.
제3도는 본 발명에 따른 흑백 신호의 기록 장치를 보이는 제2실시예의 블럭도이다.
제3도에 도시된 장치는 사용자가 디지탈 비디오 카메라에서 흑백 촬영을 할때 디지탈 비디오 데이타 신호의 압축 효율을 증가시키기 위한 셔플(Shuffle) 및 디셔플(Shuffle)로 구성된 셔플 및 디셔플부(310), 상기 셔플 및 디셔플부(310)에서의 데이타를 저장하는 메모리부(320), 상기 셔플 및 디셔플부(310)로 부터 출력되는 비디오 데이타를 압축하는 데이타 압축부(340), 상기 데이타 압축부(340)로 부터 출력되는 압축 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 매체에서 발생하는 에러에 대한 내성을 높인 패리티 부가부(350), 상기 패리티 부가부(350)에서 출력되는 패리티가 부가된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록 매체(370)에 기록하는 변조부(360), 마이콤의 제어 신호(332)에 의해서 흑백 유무 정보를 받아 상기 데이타 압축부(340)의 칼라 성분에 일정한 값을 설정하고, 흑백 유무 정보를 발생하는 제어부(330)로 구성된다.
제3도에 도시된 바와 같이 사용자가 흑백 촬영을 하고자 할 때 제어부(330)는 그 입력을 마이콤등(도시안됨)의 제어 신호(332)으로 부터 받아들여 흑백 촬영 유무 정보로 사용한다.
셔플 및 디셔플부(310)는 촬영한 비디오 데이타 순서를 매크로 블럭 단위로 뒤섞는다(셔플). 이는 압축시 효율을 높이기 위해서이다.
한편 재생시는 압축된 데이타의 복원후 뒤섞어진 매크로 블럭을 원위치로 복구하여 준다.
데이타 압축부(340)는 흑백 신호 촬영시 제어부(330)의 흑백 신호 정보 제어 신호에 의해 상기 셔플 및 디셔플부(310)에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타중 DCT된 칼라 신호 성분의 직류 레벨을 일정한 값으로 변환하고 부호화한 후 비어 있는 교류 신호 영역에 여분의 부호화된 휘도 신호 데이타를 더 기록하는 것이 가능하다.
패리티 부가부(350)는 데이타 압축부(340)에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 매체에서 발생할 수있는 에러에 대한 내성을 강화하게 된다.
변조부(360)는 패리티 부가부(350)에서 출력된 비디오 데이타와 제어부(330)에 의해 발생한 흑백 신호 유무 정보를 수록한 보조 데이타를 변조하여 기록매체(370)에 기록한다.
보조 데이타의 흑백 신호 유무 정보는 재생시 흑백 비디오 신호로 처리되도록하는 정보이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디지탈 비디오 신호 기록에 있어서 흑백 비디오 신호 입력시 부호화된 칼라 신호 성분의 AC 영역에 칼라 신호 대신에 휘도 신호 성분을 추가함으로서 노이즈에 의한 영향이 없어지고, 높은 해상도를 가지는 휘도 신호의 기록이 가능해져 해상도가 더 높은 흑백 비디오 신호의 기록이 가능해지는 잇점이 있다.

Claims (5)

  1. 디지탈 비디오 신호를 압축하여 전송하는 시스템에 있어서, 입력되는 디지탈 비디오 신호가 흑백 신호인가 칼라 신호인가를 검출하여 흑백 신호 유무 정보를 발생하는 신호 검출부; 상기 신호 검출부에서 출력되는 디지탈 비디오 신호의 데이타 순서를 섞어 압축 효율을 증대시키는 셔플/디셔플부; 상기 신호 검출부에서 흑백 신호 검출시 상기 셔플/디셔플부에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타 신호를 DCT한후 칼라 신호 성분의 직류 성분을 소정의 레벨 값으로 변환하고, 교류 성분의 영역에 DCT한후 부호화된 여분의 휘도 신호 성분이 가해진 비디오 데이타를 데이타 압축 처리하는 데이타 압축부; 상기 압축부에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 에러에 대한 내성을 강화한 패리티 부가부; 상기 패리티 부가부에서 출력된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록매체에 기록하는 변조부; 상기 신호 검출부로 부터 흑백 신호 유무 정보를 식별하여 흑백 신호이면 상기 데이타 압축부의 부호화된 칼라 신호의 직류 성분에 소정의 레벨 값으로 치환하고, 상기 변조부에 흑백 신호 유무 정보 데이타를 인가하는 제어부를 포함하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 검출부의 신호 검출은 입력되는 비디오 데이타 신호의 칼라 버스트 유무에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이타 압축부의 비디오 데이타 신호는 상기 흑백 신호 검출시 부호화된 칼라 신호 성분의 직류 성분 영역이 특정한 직류 레벨로 변환된 신호인 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 직류 레벨은 8비트의 중간 값인 128인 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치.
  5. 디지탈 비디오 신호를 압축하여 전송하는 비디오 신호 처리 장치에 있어서, 입력되는 비디오 데이타 순서를 섞어 압축 효율을 증대시킨 셔플/디셔플부; 흑백 신호 촬영시 흑백 기록 제어 신호에 의해 상기 셔플/디셔플부에서 출력되는 칼라 신호 성분과 휘도 신호 성분으로 구성된 비디오 데이타를 DCT한후 부호화된 칼라 신호 성분의 직류 성분의 값을 소정의 레벨 값으로 변환하고, 상기 교류 신호 영역에 부호화된 여분의 휘도 신호 성분이 가해진 비디오 데이타를 데이타 압축 처리하는 데이타 압축부; 상기 데이타 압축부에서 출력되는 비디오 데이타에 패리티를 부가하여 에러에 대한 내성을 강화한 패리티 부가부; 상기 패리티 부가부에서 출력된 비디오 데이타와 흑백 신호 유무 정보 데이타를 변조하여 기록매체에 기록하는 변조부; 흑백 촬영시 상기 데이타 압축부에 흑백 기록 제어 신호를 인가하고, 상기 변조부에 흑백 신호 유무 정보 데이타를 인가하는 제어부를 포함하는 디지탈 비디오 신호 처리 장치.
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