KR100535296B1 - 디지털방식으로코딩된비디오필름의원래의데이터를재생하는방법및그방법을수행하는장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코딩할 때 다수개의 화상 형태들 (I, P, B)중에서 한 개의 특정 화상 형태가 개개의 화상들 각각으로 할당하고, 코딩 순서(DEO)가 최소한 부분적으로나마 디스플레이 순서(DIO)와 일치하지 않는, 디지털 방식으로 코딩된 비디오필름의 데이터를 재생하는 방법으로서, 디스플레이 순서를 회복하기 위하여 각 화상에 대한 통상적인 시간 기준 코드와 독립적이고, 또한 다수개의 화상들에 대한 선행 디코딩을 하는 동안에 도7에 도시된 디코더에 저장되는 내부 정보 아이템으로부터 얻어지는 시간 베이스를 사용하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 디코딩 수단과, 다수개의 프레임 메모리들과, 및 제어 유닛을 포함하는, 상기 방법을 수행하기 위한 데이터 재생장치로서, 상기 제어 유닛이 계산하고 또한 다수개의 디코딩된 화상들에 대하여 디스플레이 순서를 회복하기 위한 정보 아이템들이 저장되어 있는 테이블이 제공되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치에 관한 것이다.

Description

디지털방식으로 코딩된 비디오필름의 원래의 데이터를 재생하는 방법 및 그 방법을 수행하는 장치

본 발명은 디지털 방식으로 코딩된 비디오 필름의 원래의 데이터를 재생하기 위한 방법, 및 그 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 독립항 1에서의 포괄적인 형태의 디지털 방식으로 코딩된 비디오 필름의 원래의 데이터를 재생하는 방법에 기초한다. 이러한 형태의 장치들은 예를 들자면, 상업적으로 이용가능한 디지털 다중 디스크(DVD)재생 장치의 결과로서 최근 알려지게 되었다. 이러한 장치들은 소위 DVD 표준(버젼 1.0)에 따라 디자인된다. 이 표준에서, 비디오 필름의 재생에 관하여 소위 MPEG 표준인 MPEG1 및 MPEG2가 언급된다. MPEG2 표준은 또한 참고서적 ISO/IEC 13818: 1994년 “정보 기술 - 동화상 및 그에 관련된 오디오에 대한 포괄적인 코딩”으로 알려지게 되었다. 또한 MPEG1 표준은 명칭 ISO/IEC 11172: 1993년“ 정보 기술 - 약 1.5 메가비트/초 에 이르는 디지털 데이터 저장 매체에 대한 동화상 및 그에 관련된 오디오의 코딩" 으로 알려지게 되었다. DVD의 경우에 있어서 비디오 코딩 형태는 이들 두가지 표준중 하나로 규정된다. 이러한 표준에 따르면, 비디오 필름에 있는 각각의 화상들은 코딩된 디지털 데이터 스트림(비트 스트림)으로 변환된다. 각 화상에 대한 풍부한 정보가 비트 스트림으로 제공된다. 디지털 비트 스트림에 대한 모든 세부사항들은 여기서 상세하게 설명될 수는 없다. 상기 표준들에 대한 언급은 했으므로 거기서 필요한 세부설명들을 얻을 수 있다.

오늘날의 DVD재생장치는 언제나 매일 동작하는데 있어서 조금도 에러 없이 동작할 수 없다는 문제를 갖고 있는데, 그 이유 중 하나는 DVD자체의 저장 용량이 급격하게 증가했기 때문에, 에러 없이 언제나 데이터를 읽는 것이 가능하지 않기 때문이다. 먼지, 기름 자국뿐만 아니라 작은 긁힌 상처들이 매우 쉽게 정보의 만족스러운 판독을 방해할 수 있다. 기록 장치의 특성은 높은 저장 용량 때문에 심지어 긁힌 자국이 상대적으로 작을 때도 상대적으로 큰 면적이 영향을 받게 되며, 정확히 계산할 수 없다. 이것 때문에 실제 사용되는 에러 숨김 수단이 있음에도 불구하고 때때로 질이 안 좋은 화상과 음향으로 나타나게 된다. 본 발명은 오디오정보의 디코딩에 관한 것이 아니라, 화상 디스플레이에 관한 특정문제에 대한 것이다.

이하에서 더욱 상세하게 설명되겠지만, 화상 정보 아이템은 디지털 다중 디스크(DVD)에서 소위 섹터라는 곳에 저장된다. 이러한 섹터는 디지털 비디오 정보를 2048바이트를 구성한다. 이러한 섹터에 있는 데이터는 매우 큰 범위로 압축되고 따라서 아주 적은 리던던시(redundancy)가 있게 되어, 섹터에 있는 단지 몇 개의 데이터 아이템만이 정확히 읽을 수 없음에도 불구하고 정보의 일부가 손실되었을 때 데이터를 더 이상 완전히 디코딩할 수 없게 되기 때문에 전체 섹터가 비디오 정보에 대하여 빠지게 되는 것은 흔한 경우이다. 결과적으로, 전체 섹터들이 비디오 필름을 재생하는 동안 빠진다. MPEG 표준인 MPEG1과 MPEG2는 그 중요성에 따라 비디오 데이터를 중요도에 따라 계층구분 구조로 제공한다. 연속적인 전체의 화상에 대한 비디오 정보 아이템을 복구하기 위해 중요한 데이터가 있다; 차례로 단지 개별 화상의 정보를 회복하기 위한 다른 데이터가 있다. 그리고 다시 특정의 섹션에서의 화상 정보 아이템을 재생하기 위해 절대적으로 필요한 다른 데이터들도 있다.

본 발명은 특히 소위 그룹 화상에 적용되는 이들 데이터에 대하여 더욱 상세하게 고려할 것이다. 따라서 이 디지털 데이터 스트림(stream)은 중요한 시스템의 시간 기준에 관한 데이터를 역시 포함하는 소위" 화상 그룹 헤더" (GOPH)라는 섹션이 제공된다. 시스템클록은 이들 데이터에게 공급되어 DVD 재생장치에서 일어나는 거의 모든 동작들을 동기화시킨다. DVD재생장치에서의 이 시스템 클록은 때때로 이 시스템의 시간기준 데이터에 의해 다시 조정되기 때문에 비디오 디코딩 동작과 비디오 인코딩 동작간의 동기화된 동작을 보장한다. 따라서, 마찬가지로 화상그룹(GOP)들에 대한 특정의 GOP 헤더가 있고, 또한 개개의 화상에 대하여 소위 " 화상 헤더" 라는 헤더도 있다. 이 헤더는 소위 다른 가명으로 시간 기준 코드 (시간_기준_코드)라는 것을 특히 포함하고 있다. 이 코드는 10개 비트 길이의 숫자로 구성되며, 실제적으로 화상 그룹내의 이 화상 위치를 나타내며, 그래서 결국 언제 이 화상이 그룹 화상내에 디스플레이 되는지를 조정함으로써 디스플레이되는 화상의 순서가 표시된다. 따라서, 마찬가지로 화상 그룹에 속하는 개개의 화상들은 연속적으로 번호가 매겨졌다. 그러나, 이 화상들은 인코딩동작 동안 특정의 방법으로 함께 섞여 있기 때문에 코딩순서는 더 이상 디스플레이순서에 대응하지 않는다. 이것은 바꿔 말하자면, MFEG1 및 MPEG2 표준에서 세 개의 다른 화상형태가 사용되는 사실에 기인하며, 또한 화상들은 그에 따라 다르게 코딩된다. 인트라 코 딩된 화상(intra-coded picture)에 해당하는 소위 I화상은 알려져 있다. 이들 화상들은 이 화상에 대한 정보 아이템만을 포함하며, 따라서 다른 화상들과는 독립적으로 디코딩된다. 단방향으로 예측되는 화상에 해당되는 소위 P화상들은 다른 화상형태로 제공된다. 그러나, 이들 화상들은 선행하는 I화상이나 P화상에 기초하여 예상될 수 있으므로 이들 데이터의 볼륨이 감소된다. 따라서 이들 화상들은 선행 I화상이나 P화상에 의존한다. 양방향으로 예측되는 화상에 해당되는 B화상은 세 번째 화상 형태로 제공된다. 이들 화상들은 이웃하는 두 개의 I화상이나 P화상에 의존한다. 이들 화상들은 이웃하는 I화상이나 P화상으로부터 예상된다. 평균값이 만들어지고, 원래의 화상과의 차이가 계산된다. 비디오 정보 아이템들의 일부만 상기 차이의 경우로 남아있으므로 B화상들은 이들 데이터 볼륨면에서 상당히 감소된다. 이렇게 서로 다른 화상 형태들로 제공되기 때문에 코딩목적을 위해 디스플레이 순서를 섞는 것이 또한 필요하게 된다. 특별히, B화상은 선행 및 후행하는 I화상이나 P화상이 코딩된 형태로 있을 때만 코딩될 수 있다. 결과적으로 데이터 스트림에서 시간적으로 후행하는 I화상이나 P화상은 언제나 실제상 시간적으로 먼저 디스플레이될 B화상 전 첫 번째로 언제나 나타나게 된다. 원래의 디스플레이 순서는 동시에 전송되는 시간 기준 코드들을 이용하여 디코딩 동작이 일어나고 있는 동안에 되찾아진다. 문제는 언제나 어떤 에러 때문에 GOP 헤더가 빠져서, 메모리에 위치해 있고 벌써 디코딩된 화상들보다 적은 시간 기준 코드를 갖는 다른 그룹의 화상들이 갑자기 디코딩될 때 발생한다. 특히, 그래서 사실 먼저 디스플레이 해야 하는 더 높은 시간 기준 코드를 갖는 화상들이 사실 나중에 디스플레이 해야 할 낮은 일시적 기준 코드를 갖는 화상들 나중에만 디스플레이 되게 된다. 이것은 물론 화상들의 정확하지 않은 디스플레이로 이르게 하고 그것은 시청자가 확실히 분간해낼 수 있을 정도이다. 더 높은 시간 기준 코드를 갖는 화상은 계속적으로 프레임 메모리에 남아 있기 때문에, 새로운 화상 그룹내의 디스플레이 순서는 계속 섞여질 수 있다. 이것때문에 화상의 바람직하지 못한 “지터”(jitter)로 이르게하며, 이것은 심한 외란을 일으킨다. 이 효과는 도면을 참조해서 더욱 상세하게 이하 설명될 것이다.

본 발명의 목적은 GOP 헤더가 빠졌어도 특히 디스플레이 순서가 바람직하지 못하게 섞이는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 목적은 청구의 범위 제 1항에 명시된 방법으로 본 발명에 따라 성취된다. 본 발명에 따라, 소위 독립적인 시간 베이스가 DVD재생 장치에서 디스플레이 순서를 되찾기 위해 사용된다. 이러한 경우에 있어서, 몇 개의 디코딩된 데이터 스트림의 정보 아이템들이 독립적인 시간 베이스를 확보하기 위해 특정 시간동안 버퍼에 저장된다. 이러한 대책의 특별한 장점은 GOP 헤더가 빠져도 디스플레이 순서가 섞여지는 것이 일어나지 않는다는 사실에 있다.

청구의 범위 제 2항은 디스플레이 순서를 정확히 되찾기 위해 계산될 수 있는 유리한 정보 아이템을 상술하고 있다.

청구의 범위 제 3항은 코딩 동작에 있어서 화상 형태들의 가변 시퀀스들이 허용되고, 코딩되는 화상에 대한 화상형태중 한 개의 규정된 시퀀스를 굳이 규칙에 따르게 할 필요가 없을 때 특히 유리하게 사용되는 유리한 대책을 상술하고 있다.

청구의 범위 제 4항은 코딩 동작이 일어나고 있는 동안에 자주 선택되는 화상 형태 시퀀스에 대한 유리한 방법을 상술한다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에서, 만약 다수개의 디코딩된 화상에 대한 디스플레이 순서를 되찾기 위한 정보아이템들을 저장하고 있는 테이블이 저장되어 있고, 또한 이 테이블이 독립적인 시간 베이스를 확보하기 위하여 제어유닛에 의해 그 값들이 매겨진다면 아주 유리할 것이다. 이러한 테이블은 또한 소프트 웨어같이 간단한 방법으로 실현될 수 있으므로, 이것은 회로 경비가 더 많이 들지 않아도 된다.

청구의 범위 제 6항 내지 제 8항은 유사하게 유리한데, 이것은 왜냐하면 카운터를 청구된 카운터 판독값을 사용하면, 선행 화상이 어떤 형태의 화상이었는지를 쉽게 확인할 수 있기 때문이다. 카운터 판독값은 단순한 숫자값의 문제이기 때문에, 이것들은 화상 형태를 신속하게 얻기 위하여 서로 쉽게 비교될 수 있다. 화상이 디스플레이 되기 위하여 벌써 방출되었는지에 대한 정보와 결합된 상기 정보는 다수개의 선행 화상이 있다는 공동 고려사항하에서 어느 화상이 디스플레이되기 위하여 그 후에 방출되어야 하는지에 관한 결론을 쉽게 끌어낼 수 있다. 청구의 범위 제 11항에 따르면, 테이블의 크기는, 후행하는 B화상의 수가 가장 많고 이들 B화상과 결합하는 I화상이거나 P 화상을 포함하는 화상 시퀀스가 여전히 테이블에서 호출될 수 있도록 유리하게 적용된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 도시되어 있고 이하 설명부에서 상세하게 설명될 것이다. 본 발명은 DVD재생 장치에서의 비디오 화상 디코딩 장치의 일례를 사용하여 더욱 상세하게 설명된다. 도 1에서, 비디오 화상 시퀀스에 대한 헤더는 참조기호 SH로 지정되었다. 참조기호 GOPH는 GOP헤더를 지정한다. I0은 제1 비디오 화상의 데이터를 지정한다. 이 제 1 비디오 화상은 I화상을 말한다. P15는 제16번째 비디오 화상의 데이터를 지정한다. 이 제 16번째 비디오 화상은 P화상이다. B13 및 B14는 따라서 제 14번째 및 제 15번째 비디오 화상의 비디오 데이터를 지정한다. 이 제14번째 및 15번째 비디오 화상은 둘다 B 화상이다. P16은 제17번째 비디오 화상을 지정한다. 이 제17번째 비디오 화상은 따라서 P화상이다. 도 1의 하단 부는 참조기호 VPi에서 VPj에 의해 지정된 섹터들을 나타낸다. 모든 섹터들은 동일하게 2,048 바이트의 길이로 되어 있다. 따라서, 제1 비디오 화상 I0은 상당히 많은 섹터들을 차지한다. 비디오 화상 P16은 도시된 마지막 VPj-2에서 VPj 세 개의 섹터들을 차지한다. 도1에 도시된 헤더 GOPH는 도2에서 더욱 상세하게 도시되어 있다. 화상 그룹의 시작 코드는 참조기호 GSC에 의해 지정된다. 이것은 데이터 스트림내의 명백한 코드이다. 시간 코드 정보 아이템 (시스템 시간 기준)은 참조 기호 TC에 의해 지정된다. 설명된 바와 같이, 이 시간 코드 정보 아이템 TC는 DVD재생 장치에서 시스템 클록 신호를 재조정하는데 기여한다. 참조 기호들 CG 및 BL은 MPEG2표준에서 제공된 정보아이템들인 클로우즈_갭(closed_gap)과 브로큰_링크(broken_link)를 지정하는데, 이것들의 의미는 본 발명을 더욱 깊게 이해하는데 필요하지 않은바 여기서 더욱 상세하게 설명하지 않겠다.

도3에 도시된 화상 헤더에서, 참조기호 PSC는 화상 시작 코드를 지정한다. 이 화상 시작 코드는 또한 데이터 스트림에서 명백하게 식별된다. 참조 번호 TR은 화상에 대한 시간 기준 코드(temporal reference code)를 지정한다. 이미 설명한 바와 같이, 이 시간 기준 코드는 화상 그룹 내에서 화상의 위치를 지정한다. 이 정보로, 종래의 DVD재생 장치에서 화상들의 순서가 정해진다. 10-비트의 데이터 워드가 사용되었기 때문에, 각각의 화상 그룹에서 실제적으로 있는 1,024개의 전체 화상은 연속적으로 번호가 매겨지게 된다. 그러나, DVD표준에서 최대한 15 내지 18개의 화상으로 화상 그룹을 만드는 것이 권고된다. 참조 기호 PCT는 화상 형태를 지정한다. 도3에 대하여 더 나아가서의 세부항목은 MPEG2표준에서 규정한 다음 파라미터들과 관계된다: 브이비브이_딜레이(vbv_delay), 풀_펠_포워드_벡터(full_pel_forward_vector), 포워드_f_코드(forward_f_code), 풀_펠_백워드_벡터(full_pel_backward_vector), 백워드_f_코드(backward_f_code), 엑스트라_비트_픽쳐(extra_bit_picture), 및 엑스트라_인포메이션_픽쳐(extra_information_picture). 이들 정보 아이템들도 역시 본 발명을 더욱 잘 이해하는데 아주 중요하지 않으므로 여기서 더욱 상세하게 설명되지 않겠다.

화상에 대하여 화상 그룹의 화상을 디코딩하고 디스플레이 할 때의 시간적인 순서가 도4에서 더욱 상세하게 나타나 있다. 화상들의 시퀀스는 결국 디스플레이 하고자 의도되어 있는 방식으로 도 4의 제일 윗줄에 표시되어 있다. 이 줄은 참조 기호 DI0로 지정되어 있다. 실질적으로 무작위의 I화상, B화상, P화상들의 시퀀스가 도4에서 선택되어 있다. 이러한 화상들의 시퀀스가 DVD표준에서는 허용되어 있지만, DVD재생 장치에서 추천하는 최적의 시퀀스를 구성하지 않는다. 이점에 대하여 이하 상세하게 설명하겠다. 참조 기호 DEO에 의해 지정된 도4의 줄은 그 줄 위에 위치한 화상 시퀀스에 대한 디코딩 순서를 가리킨다. 이미 설명한 바와 같이, 이것은 디스플레이 순서 상에서 P화상이나 I화상 앞에 시간적으로 배열되는 B화상은 꼭 P화상이나 I 화상 후에만 디코딩 된다는 점에서 디스플레이 순서와 다르다. 그 화상 시퀀스가 디코딩 되었을 때와, 및 디스플레이 되기 위해 릴리스(release)되거나 디스플레이 될 때의 정확한 시간순의 시퀀스는 도4에서의 두 개의 다른 부분에서 식별될 수 있다. 이 경우에서, 참조 기호 FM은 프레임 메모리(frame memory)의 약자이다. 세 개의 프레임 메모리인 A, B, 및 C는 예로 제공된다. I화상 I0은 디코딩 동작이 있고 난 후에 우선 프레임 메모리 A에 기록된다. 다음으로, I화상인 I1이 디코딩 되고 프레임 메모리 B에 기록된다. 각각의 화상은 이 경우에 두 개로 나뉘어지며, 이것은 화상 반쪽의 그림자부분으로 표시되어 있다. 그림자 부분영역은 해당 화상의 제1필드를 나타내며, 그림자부분이 아닌 영역은 해당 화상의 제 2 필드를 나타낸다. MPEG2표준에 따르면, 화상을 코딩하는 두 개의 다른 방법이 있다. 첫 번째 방법에서는, 화상이 단일 화상(프레임 화상들) 으로서 두 개의 필드들과 함께 코딩된다. 두 번째 방법에서는, 각각의 필드들이 각각 별개로 코딩된다 (필드 화상). 도4는 화상 코딩을 하는 두 가지 방법 모두를 도시하고 있다. 이러한 상황에서 I화상을 따로 코딩된 필드로 디코딩 하는 경우에 있어서 제 1 필드는 I화상으로 코딩하고 제 2 필드는 P화상으로서 코딩하는 것이 가능하다는 특정 기능을 사용해 왔다. 따라서, 각각의 I화상에 있어서, 제 1 필드는 I화상으로 지정되고, 제 2 필드는 P화상으로 지정된다. B화상과 P화상들 경우에 있어서는, 양쪽 모두의 필드들이 동일하게 코딩되어야만 한다.

도4는 명백하게 첫 번째 I화상, 즉 I0을 디코딩 할 때와 그것을 디스플레이하기 위해 릴리스(release)할 때의 사이에 3개 필드의 시간적인 딜레이가 존재한다는 것을 보여준다. 첫 번째 I화상, 즉 I0은 I화상인 I1의 두 번째 필드를 디코딩하기 시작했을 때에 디스플레이 되기 위하여 릴리스 된다. 수직 동기 펄스 신호들은 상기 시간을 오프셋 하는데 사용된다. 디코딩된 화상들이 디스플레이 되어지는 각 순간들은 도4의 일부에서 점선으로 된 시간축 아래에서 볼 수 있다. 다른 부가적인 특색은, B화상들의 경우에 있어서 디코딩 하는 순간과 디스플레이 되는 순간이 각각의 경우에 있어서 한 개의 필드에 의해서만 서로 오프셋 된다는 것이다. 더욱이 B화상들은 프레임 메모리 C에 단독적으로 입력될 수 있다. 프레임 메모리 C는 그래서 제2필드가 여전히 메모리의 제2부분에 기록되고 있을 때에 제 1부분은, 즉 제1필드가 위치한곳은, 각 경우에 있어서 벌써 화상을 디스플레이 하기 위해 읽히고 있다는 것이다. 다른 프레임 메모리들 A, 및 B도 역시 동일한 방법으로 디자인되어 있다.

도 5는 DVD에서 비디오 데이터를 기록하는데 자주 사용되는 화상 시퀀스를 나타낸다. 이 화상 시퀀스에서 I 또는 P화상 뒤에는 각 경우에 있어서 두 개의 B화상이 따르게 된다. 화상 그룹은 13개의 화상 I0 - P12로 형성된다. 이것 뒤에 는 그런 다음에 동일한 방법으로 구성된 다음 번째 화상 그룹이 따르게 된다. 화상들의 디스플레이 순서는 DIO라고 지정된 줄에 나타나 있다. 참조 기호 DEO로 된 줄은 다시 한번 화상들의 디코딩 순서, 즉 화상들이 비트 스트림에서 나타나는 순서를 보여준다. 참조 기호가 FM으로 지정된 줄은 아래에 위치한 디코딩된 화상이 기록된 프레임 메모리를 각각 지정한다. 각 경우에 있어서, TR이라고 지정된 줄은 해당 화상의 시간 기준 코드를 지정한다.

도 5는 순간점 tE 에서 판독 에러가 일어남으로써 특별한 상황을 보여주는데, 이 판독 에러는 후행하는 화상 B11, 후행하는 GOP헤더와 다음 번째의 화상 그룹의 화상인 I0의 양쪽 다 더 이상 정확히 판독될 수 없음으로 인해 역시 정확히 디코딩될수 없다는 것을 말한다. 이것 대신에, 검출회로가 다음으로 찾아내는 제일 첫 번째 것은 비트 스트림에서의 화상 p3에 정확한 화상 헤더이며, 디코더는 그 순간부터 디코딩을 시작한다. 도5의 다른 부분은 시간 기준 코드에 기초하여 디스플레이 순서를 다시 만드는 경우에 있어서 무엇이 발생하는지를 상세하게 보여준다. 디코딩된 화상 p3은 화상 B10을 디스플레이하고 난후 그 다음에 디스플레이 된다. 특히, 상기 화상 p3은 메모리 A에 위치한 화상 p12의 시간 기준 코드보다 작은 3의 시간 기준 코드를 갖는다. 그 결과로서, 다음에 따라 나오는 화상 그룹에서 사실 나중에 디스플레이 하려고 했던 화상 p3은 실제적으로 선행 화상 그룹에서 전에 디코딩한 화상 p12보다 일찍 디스플레이 된다. 또한 이렇게 디코딩한 화상 p12를 뒤로 보관(keeping back)하는 동작은 두 번째 화상 그룹에 있는 다른 화상들을 디코딩 하는 동안에 진행된다. 따라서, b1, b2와 또한 p6, b4, b5, p9, b7, b8의 모든 화상들은 화상 P12전에 먼저 출력된 것이다. 이 경우에 있어서, 비록 화상 p6과 p9가 실제적으로 b4 와 b5,b7 와 b8 같은 이들 B화상들이 모두 디스플레이 되고 나서야 디스플레이 되어야 하지만, 이 화상들, p6 및 p9는 각각 화상들 b4와 b5, 그리고 b7과 b8이전에 각각 디스플레이 되었다고 한다면 아주 외란된 것으로 간주될 것이다. 그 결과로 화상 순서가 섞이게 되며, 이것은 화상“ 지터”의 형태로서 시청자들에게 아주 명백하게 나타난다. 이것은 화상 p12가 프레임 메모리 A에 영원히 남아 있게 되고 따라서 프레임 메모리 B만이 P화상과 I화상을 위하여 사용될 수 있기 때문에, 거의 모든 화상들이 즉시 출력되어야 한다는 사실에 기인한다. 현재 새로운 화상 그룹의 시간 기준 코드들이 따로 따로 취급되기 때문에, 시점 t_G에서 새로운 GOP헤더는 정확히 계산되며 따라서 화상 시퀀스가 이 순간점부터 만들어지기 시작한다. 화상 p12는 선행 화상 그룹의 제일 마지막 화상으로서 디스플레이 된다. 설명한 바와 같이 화상 순서가 섞여있다는 것뿐만 아니라 디코딩된 화상들 p3에서부터 p12까지 에러와 함께 디스플레이 된다는 것이 또한 언급되어야 하는데 왜냐하면 결국 디코딩된 화상들 p3에서부터 p12까지가 사실 다른 화상들, 특히 제 1 I화상인 I0에 기초하여 예상되는데 이 I0가 빠져 있기 때문이다. 대신에 그 예상은 선행하는 화상들 I0-P12로 된 화상 그룹의 마지막 화상에 기초하여 발생한다. 그래서 그 해당 화상의 내용은 이들 에러들이 화상들에서 매우 크게 분별되는지의 여부를 대단히 많이 지배한다. 화상 P12와 I0사이에서 화면 변화가 발생하는 경우에 있어서, 화상의 큰 영역들은 확실히 부정확하게 디스플레이될 것이다. 그러나 만약 화상에서 거의 움직임이 없는 필름의 시퀀스에 대한 것이라면, 확실히 이들 에러들은 시청자들에게 심지어 표시도 안될 것이다.

도 6은 도 5에서와 같은 동일한 예를 나타내고 있지만, 본 발명에 따른 방법들이 취해진 경우에 대한, 즉 참조 기호들 GOP, IP, 및 B라고 적힌 줄들에 의해 표시된 경우에 대한 것이다. 다른 줄들은 도 5에 나온 처음 세 개의 줄들에 해당된다. 참조 기호 GOP는 GOP의 에러를 지정한다. 이 GOP 에러는 GOP헤더가 정확히 계산되고 따라서 비트 스트림에서 발견될 때마다 증가한다. 참조 기호 IP는 IP카운터를 지정한다. 이 IP 카운터는 I내지 P화상이 비트 스트림에서 식별될 때마다 증가한다. 이 카운터는 GOP헤더가 정확히 발견되면 리셋트된다. 참조 기호 B는 B카운터를 지정한다. 이 카운터는 B화상이 데이터 스트림에서 발견될 때마다 증가한다. 이 카운터도 또한 GOP헤더가 정확히 발견되면 0으로 리셋트된다. 순간 시점 tE에서 판독 에러가 발생한 후에, 메모리에 여전히 위치하고 있는 P화상인 P12가 그 다음으로 출력된다. b1에서 b12까지의 다른 화상들도 역시 정확한 순서로 디스플레이 된다. 이것은 디스플레이 순서가 P화상 헤더에서 지정된 시간 기준 코드에 기초하여 결정되는 것이 아니라 사용된 GOP, IP, 및 B 카운터들을 읽은 판독값에 기초한 독립적인 시간 베이스에 의해 결정된다. 이들 카운터들을 각각 판독하고 계산하는 방법은 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

그 때문에 도 7에 따른 블록도가 우선 상세하게 설명된다. 도 7은 MPEG2 디코더에서의 기능을 수행하는 유니트들 및 신호 흐름을 보여준다. 참조 번호 10은 다양한 헤더들, 즉 GOP 헤더와, 화상 헤더와, 기타 등등의 시작 코드를 위한 검출 회로를 지정한다. 참조 번호 11은 데이터 스트림에서의 판독 데이터를 위한 버퍼 메모리를 지정한다. 참조 번호 12는 비디오 데이터의 가변길이 코딩과정을 역변환하는 디코딩 장치를 지정한다. 참조 번호 13은 역 양자화를 수행하는 처리 스테이지를 지정한다. 참조 번호 14는 DCT(discrete Cosine Transform)의 역변환이 수행되는 계산 회로를 지정한다. 다시 말하자면 역 DCT가 일어난다. 참조 번호 15는 각각의 화상에 대한 움직임 보상이 수행되는 회로를 지정한다. 마지막으로, 이러한 방법으로 디코딩 되는 데이터는 메모리부 16에 기록되고, 이 메모리부는 상기 설명한 프레임 메모리 A, B, 및 C 3개를 포함한다. 마지막으로, 참조 번호 17은 후-처리 스테이지를 지정한다. 코딩화된 신호를 특징짓고 그리고 선택적으로 비트 스트림에서 전송될 수 있는 일련의 파라미터들이 그 후 여기서 처리된다. 이들 파라미터들은 예를 들어 크로미넌스(chrominance)를 행렬화하고 PAL방식 또는 NTSC방식에서의 색상 변조에 대한 정보 아이템을 포함한다. 처리가 끝난 비디오 신호는 후-처리 스테이지 17의 출력단에 YC_BC_R 포맷으로 나타난다. 참조 번호 19는 디코더의 다양한 구성요소들을 제어하는 제어 유닛(control unit)을 지정한다. 이 제어 유닛(19)은 이미 언급한 GOP카운터와, IP카운터와, 및 B카운터를 포함한다.

당업자들에게 각각의 구성요소들을 동작하는 방법은 다양한 출판물에 의해 발표되었기 때문에 여기서 더 이상 상세하게 설명될 필요가 없다. 그러나, 제어유닛(19)이 디스플레이 순서를 결정하는 방법이, 심지어 비트 스트림에서 GOP헤더가 빠져 있는 상황에서 도 8에 따라 더욱 상세하게 이하 설명된다.

이 목적을 위해서, 테이블(20)은 제어 유닛(19)에 제공되어 있다. 마지막으로 디코딩된 4개의 화상 비트 스트림에 관한 정보 아이템들이 연속적으로 이 테이블에 유지된다. 도 8은 도 6에서의 순간시간들 t1,t2, t3, t4, t5, 및 t6에서의 테이블 입력데이타들을 보여준다. 테이블(20)은 실제 다섯 개의 이동 저장소를 포함하는데, 각각의 저장소에서 입력 데이터들이 화상의 제1필드를 디코딩 한 후에 한 위치만큼 건너뛰어 이동된다. 이때 각 경우에 있어서 어느 화상이 다음으로 디스플레이될 것인지를 결정하는 것도 또한 필요하다. 이 점에 관하여 도 4를 참조해서 다시 한번 설명하겠다. 순간 시점t1 에 대한 제1 예에서, 참조 기호 DI라는 줄에서의 입력 데이터들은, 각각 4개의 연속적인 화상들에 대하여 해당 화상이 테이블의 마지막 갱신 순간 시점에서 이미 디스플레이 되었는지의 여부를 나타낸다. 단지 세 개의 화상들만이 순간 시점t1에서 디코딩 되었기 때문에 각 경우에 있어서 테이블 제1 위치의 모든 곳으로 0(zero)이 계속해서 입력된다. 한편으로는, 3개의 나머지 디코딩된 화상이 아직 전혀 디스플레이되지 않았다는 사실로부터, 또한 카운터 판독으로부터 알 수 있는, 제 1 및 제 2 디코딩된 화상이 각각 대충 I 또는 P화상인 사실로부터, 다른 한편으로는, 화상이 프레임 메모리(A 또는 B)로 입력되었다는 사실로부터, 제 3 화상은 B화상이기 때문에, 바로 도착된 제 3화상이 이들 두개 화상 사이에서 디스플레이 된다는 것을 즉시 알 수 있다. 그런후 이때, 프레임 메모리A 로부터 제1 디코딩된 화상이 디스플레이 되어야만 한다. 이것은 테이블 아래에 있는 커맨드 DISP A에 의해 표시된다.

순간 시점 t2 에서의 테이블 입력 데이터는 프레임 메모리 C에 각각 입력되었던 두 개의 B화상들이 이미 디스플레이 되었고 전에 디코딩한 화상을 여전히 프레임 메모리 A에서 얻을 수 있고 게다가 다른 I화상이나 B화상이 새롭게 프레임 메모리C에 기록될 수 있게끔 되어 있는 것이 나타나 있다. B화상들이 이미 출력되었기 때문에 프레임 메모리 A에 있는 화상들이 그 다음으로 출력되어야만 한다는 것이 그 결과로서 일어난다. P화상인 P6은 따라서 그 다음 출력되는데, 이것은 순간시점 t2 에서 프레임 메모리 A에 여전히 유지되어 있다.

순간시점 t3에서는, 테이블 20에서 다음과 같은 배열이 제공된다 : 가장 오래된 화상은 B화상이고 그것은 이미 디스플레이되었다. 그 다음 입력된 화상은 I화상이나 P화상이어야만 하는데, 이것은 아직 디스플레이 되지 않았다. 그후 마지막으로 이미 디스플레이된 B화상이 뒤따르고, 그 뒤에 아직 디스플레이 되지 않은 I화상이나 P화상이 뒤 따른다. 이 배열은 프레임 메모리 A에 위치한 화상은 다음에 디스플레이 되어야 한다는 것을 나타내는데 왜냐하면 결국 이것은 이미 디스플레이 된 두 번째 B화상을 위한 기초로 나타내어야 하기 때문이다. 따라서, 순간시점 t3 에서 여전히 프레임 메모리 A에 있는 P화상인 P12가 디스플레이 되기 위하여 릴리스 된다.

순간시점t4 에서 테이블 20의 배열은 프레임 메모리 B가 아직 디스플레이 되지 않은 I화상이나 P화상을 포함하고 있고 또한 벌써 디스플레이 된 B화상이 그 다음으로 입력되어 뒤따라서 아직 디스플레이 되지 않은 I 또는 P화상으로 입력된다. 상기로부터 순간시점 t2에서와 마찬가지의 이유로 프레임 메모리 B에 있는 화상이 그 다음으로 디스플레이 되는 결과가 발생할 것이다.

순간 시점t5에서 테이블20의 배열을 두 개의 B화상들이 이미 디스플레이 되었고 또한 B화상이 한 개 더 들어오고 난 후에 그 다음으로 프레임 메모리 A에 I화상이나 P화상이 입력된다는 것이 나타나 있다. 이것은 비록 프레임 메모리 A에 위치해 있는 화상이 메모리 C에 있는 상기 B화상에 대한 참조가 되어야 하지만 그 먼저의 참조 화상이 메모리 B에 위치해야 하기 때문에, 메모리 C에 위치한 화상이 그 다음으로 출력되어야만 한다는 것을 보여준다.

순간시점 t6가 마지막 예로서 고려된다. 여기서, 배열은 순간시점 t2 에서 때와 동일하고, 그 결과 이 경우에서도 역시 프레임 메모리 A에 있는 화상이 그 다음으로 출력되어야 한다는 결과가 발생한다. 그것은 순간시점t6에서 P화상인 p12이다. 설명된 예들에 기초해서 당업자들은 도6에서의 시퀀스에 대한 모든 다른 배열도 만들 수 있고 따라서 계산도 할 수 있다.

간략한 실시예에서는 만약 디코딩처리 동안에 I화상이나 P화상이 각각의 경우에 있어서 프레임 메모리A 와 B에 배타적으로 입력되고 B화상들이 프레임 메모리 C에 배타적으로 입력되는 것이 보장된다면 GOP카운터와, IP카운터와, 및 B카운터들을 또한 사용하지 않아도 되게 된다는 것이 또한 언급되어야 한다. 그래서 이런 사실로부터 직접 I화상이나 P화상이 포함되어 있는지의 여부나, B화상이 포함되어 있는지의 여부에 관한 결론을 끌어내는 것이 가능하게 된다. 물론 테이블은 많이 간략하게 되었다. GOP카운터와, IP카운터와, 및 B카운터 판독을 위하여 테이블의 입력 데이터들에 대한 다른 대안으로서, 디코딩된 화상의 각각의 화상에 대한 해당 코드를 테이블로 입력하는 작업이 또한 이루어진다. 테이블과 계산 방법이 대응하는 컴퓨터 프로그램의 도움으로 바람직하게 실현될 수 있다. 관찰 되어야 할 규칙은 폭넓게 설명되었기 때문에 그 결과 컴퓨터 프로그램이 쉽게 당업자들에 의해 실현될 수 있다.

임의의 화상 시퀀스가 사용되어 계산되어야 하는 경우에, 그럼에도 불구하고 화상 순서는 쉽게 설명한 방법에 의해 확인 될 수 있다. 만약 상기 규칙에 의해 명백하게 정해질 수 없는 배열이 있다면, 어쨌든 테이블을 그에 따라 확장하여 그 결과로서 선행하는 디코딩된 화상들로부터 심지어 다른 정보 아이템이 포함되게 하는 것이 필요하게 된다. 그 결과, 심지어 임의의 화상 시퀀스들도 계산될 수 있고 화상 순서가 회복 될 수 있다.

상술한 방법 및 장치는 실제적으로 DVD재생 장치에서뿐만 아니라 “MPEG과 유사한”디코더가 사용되는, 이것은 다시 말하자면 다른 형태의 화상들을 디코딩 해야 하고 디코딩 순서가 코딩 순서와 일치하지 않는 경우와 같은, 다른 모든 장치에서도 사용될 수 있다. 디지털 텔레비전에서의 케이블을 통한 수신이나, 지상에서의 세트-톱 박스나, 또는 위성수신기에 대하여 특별히 설명할 수 있다. 컴퓨터에서의 해당하는 플럭-인 카드(plug-in card)도 역시 설명될 수 있다.

도1은 DVD에 저장된 데이터의 세부사항 및 DVD 섹터간의 섹터분리를 보여주는 도면.

도2는 GOP 헤더의 구조를 보여주는 도면.

도3은 화상 헤더의 구조를 보여주는 도면.

도4는 샘플 비디오 화상 시퀀스의 디코딩 동작의 시간적 순서도.

도5는 에러가 발생하였을 때 종래의 방법에 따라 비디오 화상 시퀀스의 처리과정에 대한 시간적 순서도.

도6은 에러가 발생하였을 때 본 발명에 따른 방법에 의해 비디오 시퀀스의 처리과정에 대한 시간적 순서도.

도7은 본 발명에 따른 장치의 간략한 블록도.

도8은 도6에 도시된 비디오 화상 시퀀스 중에서 선택된 곳에서의 테이블 입력 데이터를 보여주는 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 검출회로 11 : 버퍼 메모리

12 : 디코딩 장치 13 : 처리스테이지

14 : 계산회로 16 : 메모리부

17 : 후-처리 스테이지

Claims (4)

1. 디지털 코딩된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 방법으로서, 많은 화상 유형 중 특정 화상 유형 즉 I,B, 및 P 화상 유형이 코딩 동안 개개의 화상 각각에 할당되어 있고, 그 코딩 순서는 적어도 부분적으로 디스플레이 순서와 일치하지 않고, 상기 디지털 코딩된 비디오 필름은 IPBBPBBPBB‥. 형태의 화상 그룹을 포함하는, 원래 데이터를 재생성하는 방법으로서,

   비트스트림 내에서 하나의 화상 헤더(Pictures Header) 그룹을 검출할 때 GOP 카운터를 증분하는 단계;

   상기 비디오 필름의 I, B, 또는 P 비디오 프레임을 디코딩하는 단계;

   3개의 사용가능한 프레임 메모리의 각각에 상기 1, B, 또는 P 디코딩된 비디오 프레임을 기입(writing)하는 단계;

   상기 B 프레임의 디코딩후에 B 카운터를 증분하는 단계;

   상기 I 또는 P 프레임의 디코딩후에 IP 카운터를 증분하는 단계;

   상기 I, B, 또는 P 디코딩된 비디오 프레임이 저장되는 상기 프레임 메모리에 대한 기준(reference) 및 상기 프레임 메모리 내의 상기 I, B, 또는 P 비디오 프레임의 디스플레이 상태에 관한 팔로우업(follow up) 정보와 같은 정보 아이템(item)을 가진 테이블에서 상기 I, B, 또는 P 디코딩된 비디오 프레임에 대한 해당하는 엔트리(entry)를 갱신하는 단계; 및

   에러 검출과 에러 은폐를 위해 상기 GOP 카운터, IP 카운터, 및 B 카운터와 상기 테이블 내의 엔트리를 평가하는 단계

   를 포함하는, 디지털 코딩된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, B 화상을 저장하는데 배타적으로 사용되는 전용 프레임 메모리가 존재하고, I 또는 P 화상은 나머지 2개의 프레임 메모리 중 하나에 기입되는, 디지털 코딩된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 방법.
3. 제어 유닛을 가지는 3개의 프레임 메모리를 가지는 디코딩 수단을 가지는, 디지털 코딩된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 장치로서,

   많은 화상 유형 중 특정 화상 유형 즉 I,B, 및 P 화상 유형이 코딩 동안 개개의 화상 각각에 할당되어 있고, 그 코딩 순서는 적어도 부분적으로 디스플레이 순서와 일치하지 않고,

   테이블에는 다수의 연속된 디코딩된 I, B, 또는 P 비디오 프레임을 위한 엔트리가 제공되고, 상기 디지털 코딩된 비디오 필름은 IPBBPBBPBB...형태의 화상 그룹을 포함하고,

   상기 시퀀스의 I, B, 또는 P 비디오 프레임이 상기 디코딩 수단에 의해 디코딩될 때마다, 이하의 정보 아이템, 즉

   디코딩된 I, B, 또는 P 비디오 프레임이 저장되는 프레임 메모리에 대한 기준; 및

   상기 비디오 스트림 내의 검출된 화상 헤더 그룹을 카운팅하는 GOP 카운터, I 및 P 화상을 카운팅하는 IP 카운터, 및 B 화상을 카운팅하는 B 카운터를 더 구비하는, 상기 프레임 메모리 내의 I, B, 또는 P 비디오 프레임의 디스플레이 상태에 관한 팔로우업 정보

   가 상기 제어 유닛에 의해 상기 테이블 내에 입력되고,

   상기 제어 유닛은 에러 검출과 에러 은폐를 위해 상기 GOP 카운터, IP 카운터, 및 B 카운터와 상기 테이블 내의 엔트리를 평가하는, 디지털 코딩된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 3개의 프레임 메모리 중 전용으로 지정된 하나는 B 화상을 저장하는데 배타적으로 사용되고, I 및 P 화상은 나머지 2개의 프레임 메모리 중 하나에 기입되는, 디지털 코팅된 비디오 필름의 원래 데이터를 재생성하는 장치.