KR100662328B1 - 영상 처리 장치 및 그 ｖｂｉ 데이터 처리 방법 - Google Patents

영상 처리 장치 및 그 ｖｂｉ 데이터 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 튜너를 통해 선국된 NTSC 방송 신호로부터 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 NTSC 디코더와, NTSC 디코더에서 출력된 영상 데이터를 A/D 변환하여 저장을 위해 압축하는 압축 인코더와, 압축 인코더에 의해 압축된 디지털 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, NTSC 디코더에 의해 분리된 VBI 데이터를 영상 데이터와 연동하여 데이터 저장부에 저장하고, 해당 영상 데이터의 재생시에 해당 VBI 데이터를 재생하도록 제어하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 데이터 저장부에 압축되어 저장된 영상 데이터의 재생을 위해 디코딩하고, 해당 영상 데이터에 연동되는 상기 VBI 데이터를 OSD로 부가하여 화면으로 출력하기 위한 신호 처리를 수행하는 영상 재생 처리부를 포함하는 영상 처리장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 디브이알(Digital Video Recorder)을 내장한 TV와 같은 영상 처리 장치에서 영상에 부가되는 VBI 정보를 손상시키지 않고 녹화 및 재생할 수 있다.
DVR, VBI, 영상, 부가정보, MPEG, 디코더

Description

영상 처리 장치 및 그 ＶＢＩ 데이터 처리 방법{APPARATUS FOR IMAGE PROCESSING AND THE METHOD FOR VERTICAL BLANKING INTERVAL DATA THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 VBI 데이터 처리를 수행하는 영상 처리 장치의 구성블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 녹화를 수행할때 VBI 데이터의 처리 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 재생을 수행할때 VBI 데이터의 처리 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 튜너 2 : A/V 스위치
3 : NTSC 디코더 4 : A/D 변환부
5 : MPEG 인코더 6 : 저장부
7 : 제어부 8 : MPEG 디코더
9 : OSD 생성부 10 : 영상 포맷 변환 처리부
11 : 디스플레이부
본 발명은 영상 처리장치 및 그 VBI(Vertical Blanking Interval) 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 상세하게는 디브이알(Digital Video Recorder)을 내장한 TV와 같은 영상 처리 장치에서 영상에 부가되는 VBI 정보를 손상시키지 않고 녹화 및 재생할 수 있는 영상 처리장치 및 그 VBI 정보 처리 방법에 관한 것이다.
흑백 TV에서의 영상정보는 빛의 밝음정도(light intensity) 또는 휘도(luminance)로 표시되며 아주 밝은 것으로부터 아주 어두운 것까지 연속적으로 변하는 아날로그 정보이다. 컬러 TV의 경우는 색상정보가 적(red), 녹(green), 청(blue)의 삼원색으로 분해된 상태에서 전송되어 이를 다시 적절히 조합하여 색상을 복원한다.
NTSC 방식에서 6 MHz 의 대역폭에 적 정한 주사선은 525 라인이고 이는 한 프레임을 구성한다. 525 라인이 주사되는 데에는 1/30 s가 걸리므로 한 프레임 은 30Hz마다 반복된다. 각 프레임은 2부분으로 나누어지고 각각의 홀수 또는 짝수번호의 라인들의 그룹을 필드 (field)라고 한다.
전자파 광선(electron beam)이 스크린의 왼쪽에서 오른쪽으로 수평으로 뿌려지는 과정이 위에서 아 래로 진행되면서 하나의 정지화상 프레임이 구성된다.광선이 오른쪽 끝까지 도달한 후에 재빨리 그 다음 라인의 왼쪽으로 다시 돌아가야 하는데 이를 수평회귀(horizontal retrace)라 하고 한 프레임이 끝난 후 다음 프레임을 시작하기 위해 다시 스크린의 위로 돌아가는 것을 수직회귀 (vertical retrace) 라고 한다.
각각의 수평회귀와 수직회귀 동안 에는 정보가 주사되지 않도록 제어하는 블랭킹(blanking)이 필요하다. 한 프레임의 모든 라인이 순차적으로 주사되면 화면이 깜박이는 현상이 발생할 수 있으므로 실제로는 한 라인씩 건너뛰어 한 프레임이 2회에 걸쳐 보여지도록 하는데 이를 비월주사(interlaced scan)라고 한다.
6MHz의 표준 TV 채널을 갖는 방송에서 삼원색의 영상신호는 두 가지의 신호 를 결합하는데 하나는 빛의 밝기이고 다른 하나는 색상이다. 밝기신호(luminance signal)는 오직 영상정보의 밝기만을 포함하고 흑과 백으로서의 영상을 만드는데 이용되고 이를 일반적으로 Y 신호라고 한다. 색상신호 (chrominance signal)는 색상정보를 포함하고 이는 부반송파 (subcarrier)에 변조되어 전달된다. 부반송파 주파수는 약 3.58MHz이고 색상신호는 C 신호라 불린다.
수직 회귀기간(VBI: Vertical Blanking Interval)에는 영상정보를 전달하지 못하도록 전자광선이 주사되지 않으며, 21개 의 VBI 라인 중에서 1번부터 9번까지의 라인은 TV 수상기에서 비디오 동조를 하기 위해 사용하고 있다. 방송부가서 비스란 11번부터 21번 까지의 사용하지 않는 VBI에 다양한 정보를 삽입하여 TV 신호와 함께 송출하는 것을 말한다. 현재 관심의 대상이 되고 있는 방송부가서비스로서는 TV에서는 자막방송, Intercast 가 있고 FM 에서는 RDS, DARC 가 있다.
DVR 내장형 TV에서 NTSC 영상 녹화 후 재생시 영상의 VBI 정보(캡션, 부가 정보)가 손실되지 않고 그대로 이용될 수 있어야 한다. 일반적으로 NTSC 영상을 DVR에 녹화하기 위해서는 아날로그 영상신호를 디지털화한 후 MPEG으로 압축하는 과정이 필요하다.
이 경우 아날로그 영상 신호의 VBI 구간에 실려 있는 캡션등의 데이터도 디지털화되어 MPEG 영상에 삽입되고 재생시 반대로 MPEG 영상에 삽입되어 있던 VBI정보들이 디코딩되어서 캡션과 부가정보 서비스를 실행한다.
그러나, 이러한 기능은 아날로그 신호를 디지털화해주는 A/D 변환 모듈이 VBI 데이터를 MPEG 처리 모듈에 손실없이 전달해주는 것이 될 수 있어야만 가능하다.
따라서, A/D 변환모듈이 VBI 데이터를 제대로 처리하지 못하는 환경에서는 MPEG 영상으로부터 VBI 데이터가 제대로 재생될 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 영상 데이터의 녹화 및 재생시에 VBI 정보를 손상시키지 않고 녹화 및 재생을 수행할 수 있는 영상 처리장치 및 그 VBI 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 영상 처리 장치는, 튜너를 통해 선국된 NTSC 방송 신호로부터 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 NTSC 디코더와, NTSC 디코더에서 출력된 영상 데이터를 A/D 변환하여 저장을 위해 압축하는 압축 인코더와, 압축 인코더에 의해 압축된 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, NTSC 디코더에 의해 분리된 VBI 데이터를 영상 데이터와 연동하여 데이터 저장부에 저장하고, 해당 영상 데이터의 재생시에 해당 VBI 데이터를 재생하도록 제어하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 데이터 저장부 에 압축되어 저장된 영상 데이터의 재생을 위해 디코딩하고, 해당 영상 데이터에 연동되는 상기 VBI 데이터를 OSD로 부가하여 화면으로 출력하기 위한 신호 처리를 수행하는 영상 재생 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 재생 신호 처리부는, 데이터 저장부에 압축되어 저장된 영상 데이터를 디코딩하는 압축 디코더와, 제어부를 통해 데이터 저장부에 저장된 VBI 데이터를 OSD로 생성하는 OSD 생성부와, 압축 디코더에 의해 디코딩된 영상 데이터와 OSD 생성부에 의해 생성된 OSD를 화면으로 표시하기 위해 영상 포맷에 맞게 변환처리하는 영상 포맷 변환 처리부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 바람직하게 압축 디코더는, MPEG 디코딩을 수행하는 VBI 데이터 처리를 수행한다.
또한 바람직하게 제어부는, NTSC 디코더에 의해 분리된 VBI 데이터를 영상 데이터와 연동시키기 위해 VBI 정보에 해당 영상 데이터의 인덱스 정보를 헤드로 추가하여 데이터 저장부에 저장한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 재생장치의 VBI 데이터 처리 방법은 튜너를 통해 선국된 NTSC 방송 신호로부터 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 단계와, 분리된 영상 데이터를 A/D 변환하여 저장을 위해 압축하여 저장하는 단계와, 분리된 VBI 데이터를 영상 데이터와 연동하여 저장하는 단계와, 압축되어 저장된 영상 데이터의 재생시에 해당 VBI 데이터를 재생하기 위해 압축되어 저장된 영상 데이터를 디코딩하고, 해당 영상 데이터에 연동되는 VBI 데이터를 OSD로 부가하여 화면으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 VBI 데이터 처리를 수행하는 영상 처리 장치의 구성블록도이다.
도 1을 참조하면, 안테나(미도시됨)를 통해 수신되는 NTSC 음성/영상 신호를 선국하는 튜너(1)와, 튜너(1)에 의해 선국된 음성 및 영상 신호를 스위칭하는 A/V스위치(2)와, A/V 스위치(2)로부터 출력되는 영상 신호에서 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 NTSC 디코더(3)와, NTSC 디코더(3)에서 출력된 영상 데이터를 A/D 변환부(4)와, 출력된 디지털 영상 데이터를 저장하기 위해 MPEG 기술에 의해 압축하는 MPEG 인코더(5)와, MPEG 인코더(5)에 의해 압축된 디지털 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장부(6)와, NTSC 디코더(3)에 의해 분리된 VBI 데이터를 영상 데이터와 연동하여 데이터 저장부(6)에 저장하고, 해당 영상 데이터의 재생시에 해당 VBI 데이터를 재생하도록 제어하는 제어부(7)와, 데이터 저장부(6)에 MPEG 압축되어 저장된 영상 데이터를 디코딩하는 MPEG 디코더(8)와, 제어부(7)를 통해 데이터 저장부(6)에 저장된 VBI 데이터를 OSD로 생성하는 OSD 생성부(9)와, MPEG 디코더(8)에 의해 디코딩된 영상 데이터와 OSD 생성부에 의해 생성된 OSD를 영상 포맷에 맞게 변환처리하는 영상 포맷 변환 처리부(10)와, 영상 포맷 변환 처리부(10)에 의해 처리된 영상 데이터 및 OSD 데이터를 화면으로 출력하는 디스플레이부(11)를 포함하여 구성된다.
튜너(1)는 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호중에서 선택된 채널의 NTSC 방송의 신호만을 기저대역으로 변환하여 A/V 스위치(2)로 전달한다.
A/V 스위치(2)는 외부 입력등 각 입력에 대하여 스위칭된 신호를 출력한다.
NTSC 디코더(3)는 NTSC 방송 신호를 디코딩하여 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 출력한다.
A/D 변환부(4)는 NTSC 디코더(3)에서 출력된 아날로그 영상 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 압축하기 위해 디지털 변환을 수행한다.
MPEG 인코더(5)는 A/D 변환부(4)로부터 출력된 디지털 영상신호를 데이터 저장부(6)에 저장하기 위해 MPEG 방식에 의해 압축하는 인코딩을 수행한다.
데이터 저장부(6)는 예를 들면 하드디스크 드라이버(HDD)인 것으로, 사용자가 녹화를 요청한 방송 신호(압축 부호화한 방송 프로그램 데이터)를 저장하는 방송신호 저장 영역, NTSC(3)에 의해 분리된 VBI 정보를 저장하는 VBI 정보 저장 영역, 예약 녹화를 위한 시각 정보, HD 및 SD 화질의 다양한 녹화 시간(예를 들면, 0.5h, 1h, 1.5h, 2h 등)에 각각 대응하는 다수의 비트레이트(방송신호 녹화용 비트레이트) 정보등을 저장하는 사용자 정보 저장 영역을 포함한다.
VBI 정보 저장 영역은 해당 VBI 정보를 압축된 방송 프로그램 데이터에 동기하여 OSD를 통하여 재생하기 위해 해당 방송 프로그램 데이터의 인덱스 정보를 헤드로 저장하고 있다. 아울러, VBI 정보 저장 영역은 예를 들어 프로그램 가이드(EPG) 정보를 저장하는 EPG 정보 저장 영역이 포함될 수 있다. 아울러, VBI 정보 저장 영역은 EPG 정보 저장 영역외에도 다양한 부가 정보를 저장하는 영역을 구비할 수 있다.
제어부(7)는 NTSC 디코더(3)에 의해 분리된 VBI 데이터를 NTSC 디코더(3)에 의해 분리된 다음 MPEG 인코더(5)에 의해 압축되어 데이터 저장부(6)에 저장된 영상 데이터와 연동하여 데이터 저장부(6)에 저장한다.
아울러, 제어부(7)는 데이터 저장부(6)에 저장된 해당 영상 데이터의 재생시에 그 영상 데이터에 연동된 해당 VBI 데이터를 재생하도록 전체적인 제어를 수행한다.
예를 들어, 제어부(7)는 NTSC 디코더(3)에 의해 분리된 VBI 데이터를 데이터 저장부(6)에 저장되어 있는 임의의 방송 데이터를 재생할 때 동기하여 재생하기 위해 VBI 정보에 해당 방송 데이터의 인덱스 정보를 헤드로 추가하여 데이터 저장부(6)에 저장한다.
MPEG 디코더(8)는 데이터 저장부(6)에 MPEG 압축을 통해 저장되어 있는 영상 데이터를 재생하기 위해 디코딩한다.
OSD 생성부(9)는 데이터 저장부(6)에 저장되어 있는 임의의 영상 데이터를 재생할 때 해당 영상 데이터에 부가될 OSD를 생성한다. 이를 위해 OSD 생성부(9)는 제어부(7)로부터 데이터 저장부(6)에 저장되어 있는 VBI정보를 전달받아 VBI정보에 포함된 각종 부가 정보를 OSD로 생성한다.
영상 포맷 변환 처리부(10)는 MPEG 디코더(8)에 의해 압축해제된 영상 데이터와, OSD 생성부(9)에 의해 생성된 OSD 정보의 동기를 맞추어 디스플레이부(11)에 화면으로 재생하기 위해 영상 포맷을 맞추어 변환을 수행한다.
디스플레이부(11)는 영상 포맷 변환 처리부(10)에 의해 처리된 영상 데이터 및 OSD 데이터를 화면에 표시한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치의 동작을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 녹화를 수행할때 VBI 데이터의 처리 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 녹화를 수행하는 경우 먼저, 튜너(1)는 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호중에서 선택된 채널의 NTSC 방송의 신호만을 기저대역으로 변환하여 A/V 스위치(2)로 전달한다(S1).
A/V 스위치(2)를 통해 튜너(1)의 NTSC 방송신호를 수신한 NTSC 디코더(3)는 NTSC 방송 신호를 디코딩하여 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리한다(S2).
NTSC 디코더(3)는 분리된 데이터가 VBI 데이터인지 여부를 판단한다(S3). 판단 결과 해당 데이터가 VBI 데이터인 경우에는 해당 VBI 데이터를 제어부(7)에 전달한다(S4).
한편, 판단 결과 해당 데이터가 VBI 데이터가 아니고 영상 데이터인 경우에는 A/D 변환부(4)로 출력한다(S5).
A/D 변환부(4)는 NTSC 디코더(3)에서 출력된 아날로그 영상 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 압축하기 위해 디지털 변환을 수행한다(S6). MPEG 인코더(5)는 A/D 변환부(4)로부터 출력된 디지털 영상신호를 데이터 저장부(6)에 저장하기 위해 MPEG 방식에 의해 압축하는 인코딩을 수행한다(S7).
제어부(7)는 MPEG 인코더(5)에 의해 인코딩되어 압축된 영상 데이터를 데이터 저장부(6)에 저장한다(S8). 아울러, 제어부(7)는 데이터 저장부(6)에 저장된 해당 영상 데이터의 인덱스 정보를 추출한다(S9).
제어부(7)는 NTSC 디코더(3)로부터 전달되는 DVI 데이터를 받아서 DVI 데이터와 그 추출된 인덱스 정보를 헤드정보로 하여 데이터 저장부(6)에 저장함으로써 녹화의 모든 과정을 종료한다(S10).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 재생을 수행할때 VBI 데이터의 처리 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치에서 녹화된 영상 데이터를 재생하는 경우 제어부(7)는 MPEG 디코더(8)에 재생할 영상 데이터가 저장되어 있는 데이터 저장부(6)의 데이터 저장 주소를 전달한다(S11). 이에 따라, MPEG 디코더(8)는 제어부(7)로부터 전달받은 데이터 저장 주소에 압축 저장된 영상 데이터를 읽어와서 디코딩을 수행한다(S12).
한편, 제어부(7)는 데이터 저장부(6)에 저장되어 있는 VBI 정보와 헤드 정보를 읽어서 재생하고자 하는 영상의 인덱스 정보를 헤드 정보로 가지는 VBI 정보를 읽어서 OSD 생성부(9)에 전달한다(S13).
이에 따라, OSD 생성부(9)는 제어부(7)로부터 전달받은 VBI 정보를 참조하여 OSD 정보를 생성한다(S14).
영상 포맷 변환 처리부(10)는 MPEG 디코더(8)에 디코딩된 영상 데이터와 OSD 생성부(9)에 생성된 OSD 정보를 하나의 화면에 표시할 수 있도록 영상 포맷 변환 처리를 수행하여 디스플레이부(11)에 출력하여 데이터 저장부(6)에 저장되어 있는 녹화 영상을 계속적으로 재생하게 된다(S15).
본 발명은 바람직한 실시예 및 많은 구체적인 변형 실시예를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 구체적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들이 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 들어간다는 것을 관련 분야의 당업자들은 이해할 것이다.
본 발명에 의하면, NTSC 방송 신호의 녹화시에 영상 데이터는 아날로그/디지털 변환을 수행하여 MPEG 인코딩을 통하여 압축하여 데이터 저장부에 저장하고, NTSC 방송신호에 있는 VBI 정보는 NTSC 디코딩을 통해 별도로 분리하여 MPEG 압축을 수행하지 않은 상태에서 데이터 저장부에 저장하고 있다.
이에 따라, 녹화된 영상 데이터의 저장시에 VBI 정보는 별도의 압축을 거치지 않은 상태에서 녹화되어 저장됨에 따라, 재생시에도 VBI 정보에 대하여는 별도의 MPEG 디코딩작업이 필요치 않음에 따라 VBI 정보의 손실이 없이 NTSC 방송 데이터를 정상적으로 재생할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 튜너를 통해 선국된 NTSC 방송 신호로부터 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 NTSC 디코더와,
    상기 NTSC 디코더에서 출력된 영상 데이터를 A/D 변환하여 저장을 위해 압축하는 압축 인코더와,
    상기 압축 인코더에 의해 압축된 영상 데이터 및 상기 NTSC 디코더에 의해 분리된 VBI 데이터를 저장하는 데이터 저장부와,
    상기 데이터 저장부에 저장된 영상 데이터의 재생시, 상기 VBI 데이터의 헤드 정보에 포함된 방송 데이터 인덱스 정보를 통해 상기 영상 데이터에 연동된 VBI 데이터가 재생되도록 제어하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 데이터 저장부에 압축되어 저장된 영상 데이터의 재생을 위해 디코딩하고, 해당 영상 데이터에 연동되는 상기 VBI 데이터를 OSD로 부가하여 화면으로 출력하기 위한 신호 처리를 수행하는 재생 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 VBI 데이터 처리를 수행하는 영상 재생장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 재생 신호 처리부는,
    상기 데이터 저장부에 압축되어 저장된 영상 데이터를 디코딩하는 압축 디코더와,
    상기 데이터 저장부에 저장된 VBI 데이터를 OSD로 생성하는 OSD 생성부와,
    상기 압축 디코더에 의해 디코딩된 영상 데이터와 OSD 생성부에 의해 생성된 OSD를 화면으로 표시하기 위해 영상 포맷에 맞게 변환처리하는 영상 포맷 변환 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 VBI 데이터 처리를 수행하는 영상 재생장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 압축 디코더는
    MPEG 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 재생장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 저장부는
    상기 VBI 데이터와 연동된 영상 데이터의 인덱스 정보를 함께 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 재생 장치.
  5. 튜너를 통해 선국된 NTSC 방송 신호로부터 영상 데이터와 VBI 데이터를 분리하여 디코딩을 수행하는 단계와,
    상기 분리된 영상 데이터를 A/D 변환하여 저장을 위해 압축하는 단계와,
    상기 분리된 VBI 데이터와 연동된 영상 데이터의 인덱스 정보를 헤드에 추가하여 해당 영상 데이터와 저장하는 단계와,
    상기 압축되어 저장된 영상 데이터의 재생시에 해당 VBI 데이터를 재생하기 위해 상기 압축되어 저장된 영상 데이터를 디코딩하고, 해당 영상 데이터에 연동되는 상기 VBI 데이터를 OSD로 부가하여 화면으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 재생장치의 VBI 데이터 처리 방법.
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