KR100528271B1 - 화상재생장치및화상재생방법 - Google Patents

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Abstract

전용 정지 화상 처리부나 이 정지 화상 처리부에 의한 처리를 위해 화상 데이터를 축적하는 RAM을 필요로 하지 않고, 고품위의 정지 화상을 기록 재생할 수 있도록 한 화상 재생 장치 및 화상 재생 방법을 제공한다.
화상 신호를 전체 프레임의 연속 화상으로서 2차원 배열된 소정 화소수를 단위로 하는 DCT 블록마다 DCT 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생함에 따라, 기록 매체로부터의 재생 신호를 역양자화 처리부(5)에서 역양자화하여 DCT 계수 데이터를 생성하고, 역DCT 연산 처리부(4)에 의해 상기 DCT 계수 데이터로부터 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 상기 DCT 계수 데이터에 기초하여 DCT 블록마다의 움직임 검출 후, 그 움직임 검출 정보를 디블록킹 디셔플링 처리부(2)에 의해 대응하는 DCT 블록의 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 치환한다.

Description

화상 재생 장치 및 화상 재생 방법
본 발명은 기록 매체에 기록된 정지 화상의 재생을 행하는 화상 재생 장치 및 화상 재생 방법에 관한 것이다.
배경 기술에서, 화상 데이터를 디지털적으로 기록/재생하는 디지털 비디오 테이프 레코더에서는 기록계에서 촬상 장치로부터의 화상 신호 또는 다른 화상 입력 신호를 랜덤 액세스 메모리(RAM:Random Access Memory)에 1프레임만큼을 축적하고, 이 RAM 상에서 1프레임만큼의 화상 데이터를 8화소×8화소의 블록으로 분할하고, 소정수 블록을 단위로서 셔플링 처리를 실시하고 나서, 직교 변환, 예를 들면 이산 여현 변환(DCT:Discrete Cosine Transform)하여 양자화함으로써 1프레임만큼의 화상 데이터에 압축 처리를 실시한다. 그리고, 압축 처리가 실시된 화상 데이터를 프레이밍하여, RAM 상에서 상기 셔플링 처리의 역인 디셔플링 처리를 실시하여 원래의 배열로 복귀하고 나서, 에러 정정용 외부호와 내부호를 부가하며, 기록에 적합한 부호화 처리를 실시하여 비디오 테이프에 기록하도록 하고 있다.
또, 재생계에서는 비디오 테이프로부터의 재생 신호에 상기 부호화 처리의 역인 복호화 처리를 실시함으로써 얻어지는 재생 데이터에 외부호와 내부호를 이용하여 RAM 상에서 에러 정정 처리를 실시하고 나서 셔플링 처리를 실시한다. 또, 셔플링 처리가 실시된 재생 데이터를 디셔플링하고 나서, 역양자화하여 역 직교 변환함으로써 1프레임만큼의 재생 데이터에 신장 처리를 실시한다. 그리고, 신장 처리가 실시된 1프레임만큼의 재생 데이터를 RAM 상에서 상기 셔플링 처리의 역인 디셔플링 처리를 실시하고, 또 디블로킹 처리에 의해, 원래의 화상 배열의 화상 데이터를 재생하도록 하고 있다.
그런데, NTSC(National Television Systems Committee) 방식이나 PAL(Phase Alternation by Line) 방식 등의 표준 텔레비전 방식에 준하는 화상 신호는 인터레이스 신호이고, 상술한 바와 같이 종래의 디지털 비디오 테이프 레코더에서는 화상 입력 신호를 셔플링 처리 또는 디셔플링 처리용 RAM에 정지 화상으로서 축적하고, 그 정지 화상을 그대로 프레임의 연속화상으로서 기록 재생하면, 재생 시에 움직임 양이 큰 부분이 필드 주기의 편차(deflection)로 되어버린다.
그러나, 상기 필드 주기의 편차를 발생시키지 않도록 한쪽 필드(원래의 1프레임 화상을 구성하는 짝수 및 홀수 필드 중 한쪽 필드)×2를 1프레임으로서 기록한 것으로는, 수직 방향의 해상도가 저하되어 버린다.
또, RAM에 1프레임만큼의 화상 데이터를 축적하여, 프레임 내에서의 움직임 양을 구하고, 움직임 양이 작은 부분이 그대로 프레임에서 출력하고, 움직임이 많은 부분은 한쪽 필드를 2회 출력하는 처리를 실시하는 전용 정지 화상 처리부를 기록계에 설치함으로써, 편차 없는 정지 화상을 기록할 수 있어, 어떠한 재생 장치에서도 마찬가지의 고품위의 정지 화상을 재생 가능하게 되지만, 전용 정지 화상 처리부와 이 정지 화상 처리부에 의한 처리를 위해 화상 데이터를 축적하는 RAM을 기록계에 설치할 필요가 있고, 기록계의 회로 규모가 팽대(膨大)한 것이 되어버린다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같이 배경 기술이 되는 디지털 비디오 테이프 레코더에서의 문제점을 감안하여, 전용의 정지 화상 처리부나 이 정지 화상 처리부에 의한 처리를 위해 화상 데이터를 축적하는 RAM을 필요로 하지 않고, 고품위의 정지 화상을 기록 재생할 수 있도록 한 화상 재생 장치 및 화상 재생 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 화상 신호를 전체 프레임의 연속 화상으로서 2차원 배열된 소정 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생하는 화상 재생 장치로서, 기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화하여 직교 변환 계수 데이터를 생성하는 역양자화 처리 수단과, 이 역양자화 처리 수단에 의해 생성된 직교 변환 계수 데이터를 역 직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 상기 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다의 움직임 검출을 행하는 역 직교 변환 연산 처리 수단과, 상기 역 직교 변환 연산 처리 수단에 의한 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보를 대응하는 변환 블록의 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 치환하는 다중화 수단과, 상기 다중화 수단으로부터 출력되는 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보가 다중된 재생 화상 데이터를 1프레임만큼 축적하는 기억 수단과, 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임으로 출력하고, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력하도록 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 제어하는 제어 수단으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 화상 재생 장치에서는, 예를 들어 상기 화상 데이터는 휘도 데이터의 변환 블록과 색 데이터의 변환 블록으로 매크로 블록을 구성하고 있고, 상기 다중화 수단은 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여 동화상 블록으로 검출된 변환 블록을 포함하는 매크로 블록의 청색 데이터의 최하위 비트를 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보로 치환한다.
또, 본 발명에 따른 화상 재생 장치에서, 상기 제어 수단은 예를 들어 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어하는 제어 정보를 생성하고, 이 제어 정보에 따라 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어한다.
본 발명은 화상 신호를 전체 프레임의 연속화상으로서 2차원 배열된 소정 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생하는 화상 재생 방법에 있어서, 기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화하여 얻어지는 직교 변환 계수 데이터를 역 직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다 움직임 검출을 행하고, 그 움직임 검출 결과를 표시하는 정보를 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 다중하여 재생 화상 데이터와 함께 전송하고, 상기 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 표시되는 상기 움직임 검출 결과에 기초하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임으로 출력하며, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명을 적용한 화상 기록 재생 장치의 구성을 도 1에 도시한다. 이 도 1에 도시한 화상 기록 재생 장치는 IEEE(The International of Electrical and Electronics Engineers. Inc.) 1394, 하이 퍼포먼스 시리얼 버스에 의한 디지털 화상 신호의 동기·비동기 통신이 가능한 DVCR에 본 발명을 적용한 것으로, 기저 대역 신호 처리부(1)에 접속된 블로킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부(2), 이 블로킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부(2)에 접속된 랜덤 액세스 메모리(RAM:Random Access Memory; 3) 및 DCT/역 DCT 연산 처리부(4), 이 DCT/역 DCT 연산 처리부(4)에 접속된 양자화/역양자화 처리부(5), 이 양자화/역양자화 처리부(5)에 접속된 프레이밍/디프레이밍 처리부(6), 이 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)에 접속된 디셔플링/셔플링 처리부(7), 이 디셔플링/셔플링 처리부(7)에 접속된 랜덤 액세스 메모리(RAM:Random Access Memory; 8), 오디오 인터페이스(9), IEEE 1394 인터페이스(10) 및 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)을 구비하여 이루어진다.
먼저, 이 화상 기록 재생 장치에서의 기록계의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
즉, 이 화상 기록 재생 장치에서는 기록 시에 화상 장치로부터의 화상 신호 또는 다른 화상 입력 신호가 기저 대역 신호 처리부(1)를 통해 블록킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부(2)로 공급되어, 기록한 1프레임만큼의 화상 입력 신호가 RAM(3)에 축적된다. 정지 화상 기록 모드시에는 상기 RAM(3)에 1프레임만큼의 화상 입력 신호, 즉 정지 화상의 화상 데이터가 축적되면, 그 이후, 그 정지 화상 프레임의 연속 화상이 이어서 전송된다.
상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)는 상기 RAM 상에서 1프레임만큼의 화상 데이터를 8화소×8화소의 블록에 분할하고, 소정수의 블록을 단위로 하여 셔플링 처리를 실시하고, 셔플링 처리 완료의 화상 데이터를 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에 공급한다.
상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)는 상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)로부터 공급되는 화상 데이터를 이산 여현 변환(DCT:Discrete Cosine Transform) 처리를 실시함으로써, 상기 화상 데이터를 8화소×8화소의 블록 단위로 시간축상의 2차원 DCT 계수 데이터로 변환하여 양자화/역양자화 처리부(5)에 공급한다.
이 실시예에서 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에서는 동화상 기록 모드시에는, 종래와 마찬가지로 8화소 × 8화소의 블록 단위의 화상 데이터로부터 움직임 검출을 행하고, 필드간의 차가 작은 블록은 8 × 8 DCT 모드에서 화상 데이터를 취급하며, 필드간의 차가 큰 블록은 2 × 4 × 8의 DCT 모드에서 화상 데이터를 취급한다.
또, 상기 양자화/역양자화 처리부(5)는 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에서 시간축상의 2차원 DCT 계수 데이터로 변환된 화상 데이터를 양자화함으로써, 압축 처리를 실시한 화상 데이터를 생성한다.
또, 상기 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)는 상기 양자화/역양자화 처리부(5)로부터 공급되는 화상 데이터를 프레이밍하여 상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)에 공급한다.
상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)는 상기 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)로부터 공급되는 화상 데이터를 RAM(8)에 축적하고, 이 RAM(8) 상에서 상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)에 의한 셔플링 처리의 역인 디셔플링 처리를 화상 데이터에 실시한다. 그리고, 이 디셔플링/셔플링 처리부(7)은 상기 디셔플링 처리에 의해 원래의 배열로 복귀한 화상 데이터(Video data)에 부가 데이터(VAUX:Video auxiliary)와 함께 에러 정정용 ECC(ECC:Error Check and Correction) 블록 단위로 외부호(Outer parity)를 부가하여, 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)에 공급한다. 또, 이 디셔플링/셔플링 처리부(7)는 오디오 인터페이스(9)를 통해 입력되는 오디오 데이터도 ECC 블록 단위로 외부호를 부가하여 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)에 공급한다.
그리고, 상기 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)는 상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)로부터 공급되는 ECC 블록 단위의 화상 데이터나 오디오 데이터에 또 에러 정정용 내부호(Inner parity)를 부가하고, 또 기록에 적용한 부호화 처리를 실시함으로써 기록 신호를 생성하고, 이 기록 신호를 도시하지 않는 기록/재생부를 통해 비디오 테이프에 기록한다.
여기에서, 이 화상 기록 재생 장치에서는 상기 화상 데이터(Video data)와 함께 ECC 블록을 구성하는 부가 데이터(VAUX)로서, 도 2에 도시하는 바와 같이 팩 헤더(PCO)와 팩 데이터(PC1 ~ C4)로 이루어지는 팩 구조의 시스템 데이터를 기록한다. 팩 헤더(PCO)가 「01100001」의 부가 데이터(VAUX)는 SOURCE_CONTROL 팩으로, 그 팩 데이터(PC3)에 의해 FF(Frame/Field) 플래그, FS(First/Second) 플래그, FC(Frame change flag) 플래그, IL(Interlace) 플래그, ST(Still-field picture) 플래그, SC(Still camera picture) 플래그를 공급한다. 상기 FF 플래그는 1프레임 기간에 한쪽 필드만을 2회 출력하는지(FF=0), 1프레임 기간에 양쪽의 필드를 출력하는지(FF=1)를 표시한다. 또, 상기 FS 플래그는 제 1 필드를 출력하는지(FS=0), 제 2 필드를 출력하는지(FS=1)를 표시한다. 또, 상기 FC 플래그는 현 프레임이 직전 프레임과 동일 화상인지(FC=0) 다른 화상인지(FC=1)를 표시한다. 또, 상기 IL 플래그는 1프레임을 구성하는 2개 필드의 데이터가 인터레이스되어 있는지(IL=1) 아닌지(IL=0)를 표시한다. 또, 상기 ST 플래그는 프레임내의 2개 필드간의 시간 거리가 약 0초인지(ST=0), 525-60 시스템 또는 625-50 시스템에서의 필드 기간에 상당하고 있는지(ST=1)를 표시한다. 또, 상기 SC 플래그는 스틸 카메라에 의한 화상인지(SC=0) 아닌지(SC=1)를 표시한다.
그리고, 이 실시예에서, 상기 ST 플래그는 프레임 내의 2개의 필드간의 시간 거리가 약 0초, 즉 정지 화상을 ST=0으로 표시하고, 525-60 시스템 또는 625-50 시스템에서의 필드 기간에 상당하는 시간 거리의 동화상을 ST=1로 표시하는 플래그이지만, 정지 화상 기록 모드에서는 정지 화상의 데이터 부분의 부가 데이터(VAUX)의 SOURCE_CONTROL 팩의 ST 플래그를 「1」로 하여 기록을 행한다.
또, 이 화상 기록 재생 장치에서는 정지 화상의 화상 데이터를 상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)의 RAM(8)에 축적한 후, 상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)의 기록/판독 방향을 역으로 하여 RAM(3)의 화상 데이터를 상기 기저 대역 신호 처리부(1)에 출력함으로써, 기록시에 기록하고 있는 정지 화상을 전자 뷰파인더나 영상 출력으로부터 모니터할 수 있다.
다음에, 이 화상 기록 재생 장치에서의 재생계의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
즉, 이 화상 기록 재생 장치에서는 재생 시에 도시하지 않은 기록/재생부를 통해 비디오 테이프로부터 재생된 재생 신호가 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)에 공급된다.
상기 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)은 기록 시의 부호화 처리에 대응하는 복호화 처리를 재생 신호에 따라 재생 데이터를 생성하고, 또 내부호(Inner parity)에 의한 에러 정정 처리를 재생 데이터에 실시하고, 에러 정정 처리 완료의 재생 데이터를 디셔플링/셔플링 처리부(7)에 공급한다.
상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)는 상기 기록 부호화/재생 복호화 처리부(11)로부터 공급되는 재생 데이터를 RAM(8)에 축적하고, 이 RAM(8) 상에서 외부호(Outer parity)에 의한 에러 정정 처리를 ECC 블록 단위의 재생 데이터에 실시한다. 상기 에러 정정 처리가 실시된 재생 데이터 내의 재생 오디오 데이터는 오디오 인터페이스(9)를 통해 출력된다. 또, 이 디셔플링/셔플링 처리부(7)는 기록시에 상기 블로킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부(2)와 마찬가지인 셔플링 처리를 재생 화상 데이터에 실시하고, 셔플링 처리 완료의 재생 화상 데이터를 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)에 공급한다.
상기 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)은 상기 디셔플링/셔플링 처리부(7)로부터 공급되는 재생 화상 데이터를 디프레이밍하여 양자화/역양자화 처리부(5)에 공급한다. 여기에서, 이 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)에 의해 얻어지는 재생 화상 데이터는 기록시에 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에서 시간 축 상의 2차원 DCT 계수 데이터로 변환된 화상 데이터를 상기 양자화/역양자화 처리부(5)에서 양자화한 데이터에 대응하고 있다.
상기 양자화/역양자화 처리부(5)는 상기 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)에 의해 얻어지는 재생 화상 데이터를 역양자화함으로써, 시간 축 상의 2차원 DCT 계수 데이터를 재생하여 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에 공급한다.
여기서, 이 실시예에서의 화상 기록 재생 장치에서는, 재생 시에 상기 화상 데이터(Video data)와 함께 ECC 블록을 구성하는 부가 데이터(VAUX)로 하여 기록되어 있는 정지 화상의 데이터 부분의 부가 데이터(VAUX)의 SOURCE_CONTROL 팩의 ST 플래그에 기초하여 동작 모드가 전환되어, ST 플래그가 「1」일 때에 정지 화상 재생 모드로 전환된다. 그리고, 상기 프레이밍/디프레이밍 처리부(6)로부터 2차원 DCT 계수 데이터를 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에 공급한다.
상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 역 DCT 연산부(41), 움직임 검출부(42)와 OR 게이트(43)를 구비하여, 상기 8 × 8 시간 축 상의 2차원 DCT 계수 데이터를 역DCT 연산부(41)에 의해 역DCT 변환하여 화상 데이터를 출력함과 동시에, 그 DCT 블록이 동화상 블록인지 정지 화상 블록인지를 상기 2차원 DCT 계수 데이터에 기초하여 검출하는 소위 움직임 검출을 움직임 검출부(42)에 의해 행하여 움직임 검출 플래그(MOT)를 OR 게이트(43)을 통해 출력하도록 되어 있다.
여기에서, 도 4a 및 도 4b에 정지 화상과 동화상의 DCT 계수의 분포 상태를 도시한 바와 같이, 동화상 부분은 필드간의 차가 크게 되기 때문에, 정지 화상 부분과 비교하여 수직 방향의 고역 계수가 증가하는 경향이 있다. 상기 움직임 검출부(42)에서는 이 경향을 이용하여, 각 수의 분포로부터 구한 계수의 총합이나 피크값 등을 미리 설정한 임계값과 비교함으로써 움직임 검출을 행할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시하는 바와 같은 DCT 계수 C00 내지 C77을 갖는 경우의 움직임 검출은,
[수학식 1]
움직임 = (
Figure pat00001
│C7i│>A) ＆ ((max│C7x │- min│C7x│)>B) ＆ (│C10│<(│C50│+│C60│+│C70│))
으로 행한다. 즉, 다음 3개의 조건을 동시에 만족할 때 움직임이라 판정한다.
1) C70 ~ C77까지의 계수의 절대값의 총합이 임계값 A 이상.
2) C70 ~ C77까지의 계수에서, 절대값의 최대 차가 임계값 B 이상.
3) C10의 절대값보다 C50, C60, C70의 절대값의 합이 큼.
그리고, 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)에 의해 시간축 상의 2차원 DCT 계수 데이터를 역 DCT 변환하여 얻어지는 화상 데이터는 도 6에 도시하는 바와 같이 4 DCT 블록만큼의 휘도 데이터 Y0, Y1, Y2, Y3과, 각각 1 DCT 블록만큼의 적색 데이터 CR 및 청색 데이터 CB에서 4로 매크로 블록을 구성하고 있고, 각 DCT 블록이 동화상 블록인지 정지 화상 블록인지를 표시하는 움직임 검출 플래그(MOT)가 화상 데이터 사이의 ID 영역에 삽입되어, 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)에 공급된다.
상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)는 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)로부터 공급되는 화상 데이터를 1프레임만큼의 화상 데이터를 RAM(3)에 축적하고, 이 RAM(8) 상에서 상기 셔플링/디셔플링 처리부(7)에 의한 셔플링 처리와는 역인 디셔플링 처리를 화상 데이터에 실시한다. 그리고, 이 디셔플링/셔플링 처리부(7)는 상기 디셔플링 처리에 의해 원래의 배열로 복귀한 화상 데이터의 출력이 움직임 검출 플래그(MOT)에 의해 제어되어, 정지 화상 블록부의 화상 데이터는 그대로의 프레임에서 기저 대역 신호 처리부(1)을 통해 출력하고, 동화상 블록 부분의 화상 데이터는 한쪽 필드 × 2로 상기 기저 대역 신호 처리부(1)을 통해 출력한다.
상기 블로킹·셔플링/디블로킹·디셔플링 처리부(2)는 그 구체적인 구성을 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 타이밍 제어부(20)에 의해 제어되는 동화상 플래그 검출부(21), 제 1 전환 회로(22), 셔플링 제어부(23) 및 정지 화상 처리 제어부(24)를 구비함과 동시에, 상기 정기 화상 처리 제어부(24)에 의해 제어되는 제 2 전환 회로(25)나 제 1 및 제 2 스틸 필터(26, 27), 상기 정지 화상 처리 제어부(24)에 접속된 정지 화상 처리용 RAM(28)을 구비한다.
상기 동화상 플래그 검출부(21)는 상기 타이밍 제어부(20)에 의해 공급되는 동화상 플래그 검출 타이밍 신호에 따라, 상기 DCT/역DCT 연산 처리부(4)로부터 공급되는 화상 데이터간의 ID 영역으로부터 움직임 검출 플래그(MOT)를 검출함으로써, 동화상 블록을 검출하는 것이다. 이 동화상 플래그 검출부(21)는 매크로 블록을 구성하고 있는 휘도 데이터(Y0, Y1, Y2, Y3), 적색 데이터(CR) 및 청색 데이터(CB)의 각 움직임 검출 플래그(MOT)의 논리합을 취함으로써, 움직임 검출 플래그(MOT)가 검출된 DCT 블록을 포함하는 매크로 블록은 다른 DCT 블록도 전체 움직임 블록으로 하는 매크로 블록 단위의 새로운 움직임 검출 플래그(MMOT)를 생성하고, 이 MMOT 신호를 제 1 전환 회로(22)에 공급한다.
그리고, 상기 제 1 전환 회로(22)는 상기 타이밍 제어부(20)에 의해 공급되는 전환 타이밍 신호에 따라 청색 데이터의 타이밍에서 청색 데이터의 최하위 비트(LSB)와 상기 MMOT 신호를 전환한다. 이에 의해, 그 매크로 블록이 동화상인지 정지 화상인지의 정보를 상기 청색 데이터로 다중하여 디블로킹/디셔플링 처리용 RAM(3)에 기록할 수 있고, 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 위해 비트를 증가시키거나, 어드레스를 확장하여 RAM의 내용을 증가하여, 또 제어를 복잡하게 하지 않고, 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 상기 RAM(3)의 판독측에 전송할 수 있다.
여기에서, 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보, 즉 상기 MMOT 신호를 청색 데이터 CB의 최하위 비트(LSB)로 치환하는 것은 시각적으로 청색 데이터 CB의 계조가 화상에 가장 영향이 적기 때문이다.
또한, 상기 정지 화상 처리 제어부(24)는 상기 RAM(3)으로부터 판독된 청색 데이터(CB)의 최하위 비트(LSB)를 검출하여 동화상 처리를 행해야 할 매크로 블록의 영역을 구하고, 그 정보를 정지 화상 처리용 RAM(28)에 기록한다. 이 정지 화상 처리용 RAM(28)은 1프레임의 매크로 블록의 개수만큼의 비트 수가 있으면 좋다.
이 실시예에서는 도 8a 및 도 8b의 망선 처리를 실시하여 도시하는 바와 같이, 동화상 블록이 포함되는 매크로 블록의 상하좌우에 위치하는 매크로 블록도 전체 움직임 블록으로 하는 처리, 또는 이에 준한 처리가 상기 정지 화상 처리 제어부(24)에 의해 행해진다.
이와 같이 해서, 1프레임의 정지 화상 신호를 어떤 블록을 프레임으로 출력하는지, 또는 필드 × 2에서 출력하는지의 정보가 상기 정지 화상 처리용 RAM(28) 상에 작성된다. 그 때, 출력되는 청색 데이터(CB)의 최하위 비트(LSB)는 상기 타이밍 제어부(20)로부터 공급되는 CB 데이터 마스크 신호에 따라 동작하는 제 2 전환 회로(25)에 의해 일정값(여기서는 논리 「H」)으로 고정된다.
그리고, 상기 셔플링 제어부(23)는, 도 9에 도시하는 바와 같이 다음 프레임으로부터 상기 정지 화상 처리용 RAM(28) 상의 데이터에 따라 상기 RAM(3)으로부터 화상 데이터를 프레임에서 판독하는지 필드에서 판독하는지의 제어를 순차적으로 행하여, 정지 화상 블록부의 화상 데이터는 그대로 프레임에서 기저 대역 신호 처리부(1)를 통해 출력하고, 동화상 블록 부분의 화상 데이터는 한쪽 필드 × 2에서 상기 기저 대역 신호 처리부(1)를 통해 출력한다.
또, 동화상 블록 부분의 화상 데이터를 한쪽 필드 × 2에서 출력할 때에는 상기 정지 화상 처리 제어부(24)로부터의 제어 신호 SFON에 의해 상기 제 1 및 스틸 필터(14)를 작성시켜, 라인 플릭커를 억제함으로써 화질을 더 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 이 실시예에서의 화상 기록 재생 장치에서는 재생 시에 RAM에 1프레임만큼의 화상 데이터를 축적하여 프레임 내에서의 움직임 검출을 행하고, 정지 화상 블록은 그대로 프레임에서 출력하고, 동화상 블록은 한쪽의 필드를 2회 출력할 수 있으며, 전용 정지 화상 처리부를 필요로 하지 않고 고화질의 정지 화상을 기록 재생할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 화상 재생 장치에서는 화상 신호를 전체 프레임의 연속화상으로서 2차원 배열된 소정 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생함에 따라, 기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화 처리 수단에 의해 역양자화하여 직교 변환 계수를 생성하고, 직교 변환 연산 처리 수단에 의해 상기 직교 변환 계수 데이터를 역 직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 상기 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다의 움직임 검출을 행하고, 상기 역 직교 변환 연산 처리 수단에 의한 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보, 즉 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 다중화 수단에 의해 대응하는 변환 블록의 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 치환하여 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보가 다중된 재생 화상 데이터를 기억 수단에 1프레임만큼 축적한다. 이것에 의해, 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 위해 비트를 증가시키거나, 어드레스를 확장하여 기억 수단의 용량을 증가하고, 또, 제어를 복잡하게 하지 않고 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 기억 수단의 판독측에 전송할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 화상 재생 장치에서는 상기 기억 수단으로부터 판독되는 상기 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 제어 수단에 의해 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 제어하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임에서 출력하고, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력하므로, 전용 정지 화상 처리부를 필요로 하지 않고, 고화질의 정지 화상을 재생할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 화상 재생 장치에서는, 예를 들면 상기 화상 데이터는 휘도 데이터의 변환 블록과 색 데이터의 변환 블록으로 매크로 블록을 구성하고 있고, 상기 다중화 수단은 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여 동화상 블록으로 검출된 변환 블록을 포함하는 매크로 블록의 청색 데이터의 최하위 비트를 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보로 치환함으로써, 시각적으로 화상에 공급하는 영향을 가장 작은 상태로 동화상인지 정지 화상인지를 표시하는 정보를 화상 데이터에 다중하여 상기 기억 수단의 판독 측에 전송할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 화상 재생 장치에서는, 예를 들면 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 상기 제어 수단에서 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어하는 제어 정보를 생성하고, 이 제어 정보에 따라 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어함으로써, 움직임 검출의 오류에 의한 화질의 저하를 방지하여 고화질의 정지 화상을 재생할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 화상 재생 방법에서는, 화상 신호를 전체 프레임의 연속화상으로서 2차원 배열된 소정 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생함에 따라, 기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화하여 얻어지는 직교 변환 계수 데이터를 역 직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다의 움직임 검출을 행하며, 그 움직임 검출 결과를 표시하는 정보를 재생 화상 데이터의 최하위 비트에 다중하여 재생 화상 데이터와 함께 전송하며, 상기 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 표시되는 상기 움직임 검출 결과에 기초하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임에서 출력하고, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력함으로써, 전용 정지 화상 처리부를 필요로 하지 않고 고화질의 정지 화상을 재생할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 기록 재생 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 상기 화상 기록 재생 장치에서 기록 재생하는 화상 데이터와 함께 ECC 블록을 구성하는 부가 데이터(VAUX)의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 상기 화상 기록 재생 장치에서 DCT/역 DCT 연산 처리부의 재생예에서의 구성을 도시하는 블록도.
도 4a 및 도 4b는 정지 화상과 동화상의 DCT 계수의 분포 상태의 한 예를 도시하는 도면.
도 5는 상기 DCT/역 DCT 연산 처리부에서의 움직임 검출부에서 움직임 검출에 이용하는 DCT 계수의 한 예를 도시하는 도면.
도 6은 상기 화상 기록 재생 장치에서 재생하는 화상 데이터의 매크로 블록 및 ID 영역을 도시하는 도면.
도 7은 상기 화상 기록 재생 장치에서 블록킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부의 재생측에서의 구성을 도시하는 블록도.
도 8a 및 도 8b는 매크로 블록의 확장예를 도시하는 도면.
도 9는 상기 화상 기록 재생 장치에서 재생되는 정지 화상의 출력 상태를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 기저 대역 신호 처리부
2 : 블록킹·셔플링/디블록킹·디셔플링 처리부
3 : RAM 4 : DCT/역 DCT 연산 처리부
5 : 양자화/역양자화 처리부 6 : 프레이밍/디프레이밍 처리부
7 : 디셔플링/셔플링 처리부 8 : RAM
9 : 오디오 인터페이스 10 : IEEE 1394 인터페이스
11 : 기록 부호화/재생 복호화 처리부
20 : 타이밍 제어부 21 : 동화상 플래그 검출부
22, 25 : 전환 회로 23 : 셔플링 제어부
24 : 정지 화상 처리 제어부 28 : 정지 화상 처리용 RAM

Claims (4)

  1. 화상 신호를 전체 프레임의 연속 화상으로서 2차원 배열된 미리 결정된 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생하는 화상 재생 장치에 있어서,
    기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화하여 직교 변환 계수 데이터를 생성하는 역양자화 처리 수단과,
    상기 역양자화 처리 수단에 의해 생성된 직교 변환 계수 데이터를 역직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 상기 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다의 움직임 검출을 행하는 역직교 변환 연산 처리 수단과,
    상기 역직교 변환 연산 처리 수단에 의한 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보를 대응하는 변환 블록의 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 치환하는 다중화 수단과,
    상기 다중화 수단으로부터 출력되는 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보가 다중화된 재생 화상 데이터를 1프레임만큼 축적하는 기억 수단과,
    상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 변환 블록마다의 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임으로 출력하고, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력하도록, 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 데이터는, 휘도 데이터의 변환 블록과 색 데이터의 변환 블록으로 매크로 블록을 구성하고,
    상기 다중화 수단은, 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여 동화상 블록으로 검출된 변환 블록을 포함하는 매크로 블록의 청색 데이터의 최하위 비트를 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보로 치환하는 것을 특징으로 하는, 화상 재생 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 기억 수단으로부터 판독된 상기 움직임 검출 결과를 표시하는 정보에 기초하여, 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어하는 제어 정보를 생성하고, 상기 제어 정보에 따라 상기 기억 수단으로부터의 화상 데이터의 판독을 매크로 블록 단위로 제어하는 것을 특징으로 하는, 화상 재생 장치.
  4. 화상 신호를 전체 프레임의 연속 화상으로서 2차원 배열된 미리 결정된 화소수를 단위로 하는 변환 블록마다 직교 변환한 직교 변환 계수 데이터가 양자화되어 기록된 기록 매체로부터 화상 신호를 재생하는 화상 재생 방법에 있어서,
    기록 매체로부터 재생한 재생 신호를 역양자화하여 얻어지는 직교 변환 계수 데이터를 역직교 변환하여 재생 화상 데이터를 생성함과 동시에, 직교 변환 계수 데이터에 기초하여 변환 블록마다의 움직임 검출을 행하고, 그 움직임 검출 결과를 표시하는 정보를 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 다중화하여 재생 화상 데이터와 함께 전송하고, 상기 재생 화상 데이터의 최하위 비트로 표시되는 상기 움직임 검출 결과에 기초하여, 정지 화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 프레임으로 출력하고, 동화상 블록으로 검출된 변환 블록의 재생 화상 데이터는 한쪽 필드를 2회 출력하는 것을 특징으로 하는, 화상 재생 방법.
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