KR100718080B1 - 클로우즈드 캡션 데이터를 디스플레이하는 방송 수신 장치및 그 방법 - Google Patents

클로우즈드 캡션 데이터를 디스플레이하는 방송 수신 장치및 그 방법 Download PDF

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Abstract

클로우즈드 캡션 데이터 표시 기능을 구비한 방송 수신 장치가 개시된다. 본 방송 수신 장치는, 소정의 합성 영상 신호를 수신하는 신호 수신부, 합성 영상 신호를 신호처리하여 소정의 출력 포맷 신호로 변환하는 신호처리부, 합성 영상 신호의 노이즈 레벨을 산출하는 노이즈 산출부, 및, 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출한 후, 노이즈 레벨이 소정의 임계 레벨 미만인 경우에만 클로우즈드 캡션 데이터를 신호처리부로 제공하여 출력 포맷 신호에 삽입하도록 하는 캡션 데이터 검출부를 포함한다. 이에 따라, 캡션 정보의 노이즈로 인한 화질 열화를 방지할 수 있다.
클로우즈드 캡션 데이터, 노이즈 레벨, 캡션 정보

Description

클로우즈드 캡션 데이터를 디스플레이하는 방송 수신 장치 및 그 방법 { Broadcast receiving device for displaying closed caption data and method thereof }
도 1은 NTSC 방송 포맷 상에서 수직 귀선 구간 21번째 라인의 신호 특성을 나타내는 파형도,
도 2는 수직 귀선 구간 21번째 라인에 노이즈가 섞인 경우를 나타내는 파형도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 도 3의 방송 수신 장치의 세부 구성을 나타내는 블럭도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 다른 방송 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 신호수신부 120 : 신호처리부
130 : 노이즈 산출부 140 : 캡션 데이터 검출부
121 : 컨버터부 122 : 콤필터부
123 : 디코더부 124 : 믹서부
125 : 포맷 변환부
본 발명은 클로우즈드 캡션 데이터를 디스플레이하는 방송 수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성 영상 신호에 포함된 노이즈 레벨에 따라서 클로우즈드 캡션 데이터 디스플레이 여부를 결정하는 방송 수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 보급되는 방송 수신 장치 중 일부는, 화면 일 측에 자막 정보를 디스플레이 하는 클로우즈드 캡션 데이터 표시 기능도 갖추고 있다.
클로우즈드 캡션 데이터란 영상 신호의 소정 영역에 기록된 자막 데이터를 의미한다. 클로우즈드 캡션 데이터 표시 기능이란 이러한 클로우즈드 캡션 데이터를 디코딩하여 화면상의 일정 영역에 자막을 표시하도록 하는 기능을 의미한다. 클로우즈드 캡션 데이터는 당초 청각장애자를 위한 복지서비스 차원에서 도입되었으나, 유아들의 철자교육, 외국인의 영어학습 및 스포츠 중계시 시끄러운 환경에서 정확한 의사전달 등을 위하여 필요하게 되었다. NTSC 방송 규격의 경우, 수직 귀선 구간(Vertical Blanking Interval : VBI)의 21번째 라인에 중첩되어 들어온다. 클로우즈드 캡션 데이터는 오픈 캡션 데이터와 달리 사용자의 설정에 따라 표시여부를 선택할 수 있다.
도 1은 NTSC 방송 규격 상에서 수직 귀선 구간의 21번째 라인에 실린 신호의 파형을 나타낸다. 도 1에 따르면, 21번째 신호 라인은 컬러 버스트 신호(10), 7 사이클의 정현파(ClockRun-IN : 20), 캡션 데이터 신호(30) 등을 포함한다. 캡션 데이터 신호(30)는 01 비트의 시작 비트 구간 및 각각 2 바이트로 이루어진 문자 표시 구간으로 구성된다. 문자 표시 구간의 각 바이트는 각각 7 비트의 순수 데이터와 1 비트의 패리티(parity)를 포함한다.
방송 수신 장치는 정현파(20) 주기에 따라 캡션 데이터 신호를 슬라이싱 한다. 이 경우, 방송 수신 장치는 고정된 슬라이싱 레벨(Fixed slicing level)을 이용한다. 즉, 입력된 신호를 디지털 신호로 AD컨버팅 한 후, 디지털 신호를 슬라이싱 레벨과 비교하여 0 또는 1 비트인지 판단한다.
하지만, 비디오 테이프나 TV 공중파 신호는 아날로그 신호인 것이 일반적이므로, 채널 상태, 테이프 상태 등에 따라 노이즈가 삽입될 수 있다.
도 2는 노이즈가 삽입된 21번째 신호 라인을 나타내는 파형도이다. 도 2와 같이, 정현파(20) 구간이나 캡션 데이터 신호(20) 구간에도 노이즈가 삽입될 수 있다. 이 경우, 슬라이싱 레벨과 비교할 디지털 신호 값이 틀려짐으로 인해서 캡션 문자가 깨질 수 있다.
또한, 정현파(20) 구간에 노이즈가 삽입되어 캡션 검출 주기가 틀려짐에 따라, 화면 상에서 캡션 정보가 표시되는 위치가 아닌 다른 위치에 캡션 정보가 표시될 수도 있다. 이에 따라, 전체 화질을 열화시킨다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 합성 영상 신호의 노이즈 레벨에 따라 클로우즈드 캡션 데이터 표시 여부를 결정함으로써, 화질 열화를 방지하는 방송 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 수신 장치는, 소정의 합성 영상 신호를 수신하는 신호 수신부, 상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 소정의 출력 포맷 신호로 변환하는 신호처리부, 상기 합성 영상 신호의 노이즈 레벨을 산출하는 노이즈 산출부, 및, 상기 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출한 후, 상기 노이즈 레벨이 소정의 임계 레벨 미만인 경우에만 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 상기 신호처리부로 제공하여 상기 출력 포맷 신호에 삽입하도록 하는 캡션 데이터 검출부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 캡션 데이터 검출부는, 상기 합성 영상 신호의 수직 귀선 구간에 대하여 소정의 슬라이싱 레벨을 기준으로 슬라이싱하여, 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 신호처리부는, 상기 합성 영상 신호를 디지털 합성 영상 신호로 변환하는 컨버터부, 상기 디지털 합성 영상 신호를 복수 개의 색 신호로 분리하는 콤필터부, 상기 복수 개의 색 신호를 각각 디코딩하는 디코더부, 상기 디코더부에서 디코딩된 복수개의 색 신호를 믹싱한 후 출력하는 믹서부, 및, 상기 믹서부의 출력 신호를 상기 출력 포맷 신호로 변환하며, 상기 캡션 데이터 검출부로부터 상기 클로우즈드 캡션 데이터가 제공되면 상기 출력 포맷 신호에 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 삽입하는 포맷 변환부를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 수신 방법은, 소정의 합성 영상 신호를 수신하는 단계, 상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 소정의 출력 포맷 신호로 변환하는 단계, 상기 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계, 상기 합성 영상 신호의 노이즈 레벨을 산출하는 단계, 상기 노이즈 레벨 및 소정의 임계 레벨과 비교하는 단계, 상기 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨 미만이면 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 상기 출력 포맷 신호에 삽입하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계는, 상기 합성 영상 신호의 수직 귀선 구간을 확인하는 단계, 상기 수직 귀선 구간을 소정의 슬라이싱 레벨을 기준으로 슬라이싱함으로써, 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 상기 출력 포맷 신호로 변환하는 단계는, 상기 합성 영상 신호를 디지털 합성 영상 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 합성 영상 신호를 복수 개의 색 신호로 분리하는 단계, 상기 복수 개의 색 신호를 각각 디코딩하는 단계, 상기 디코딩된 복수개의 색 신호를 믹싱하는 단계, 및, 상기 믹싱된 신호의 신호 포맷을 기 설정된 출력 포맷으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 본 방송 수신 장치는 신호수신부(110), 신호처리부(120), 노이즈 산출부(130) 및 캡션 데이터 검출부(140)를 포함한다.
신호수신부(110)는 방송국이나 DVD 플레이어, VCR 플레이어 등과 같은 외부 소스로부터 합성(Composite) 영상 신호를 수신하는 역할을 한다. 합성 영상 신호란 R, G, B 색 신호 및 수직 동기 신호, 수평 동기 신호가 합성된 신호를 의미한다.
신호처리부(120)는 합성 영상 신호를 신호처리하여 화면(미도시)상에 출력하는 역할을 한다. 신호처리부(120)는 AD 컨버팅(converting), 콤 필터링(comb filtering), 디코딩(decoding), 믹싱 등의 동작을 수행한다.
노이즈 산출부(130)는 합성 영상 신호에 포함된 노이즈 레벨을 산출하는 역할을 한다. 노이즈 산출부(130)는 노이즈 레벨 검출을 위해 종래에 일반적으로 사용되는 노이즈 레벨 검출 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 노이즈 산출부(130)는 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 이용하여 수평 라인 신호 구간을 확인한다. 이에 따라, 증폭기를 이용하여 수평 라인 신호를 증폭한 후, 증폭된 신호 중 (-)의 신호를 버리거나, (+) 신호로 만드는 절대치 연산을 수행한다. 그리고 나서, 로우 패스 필터를 통과시켜 그 출력값을 노이즈 레벨로서 산출할 수 있다.
노이즈 레벨 검출에 대한 구체적인 설명은 기 출원된 국내특허출원 10-1991-0000389호, 10-1996-0013090호 등에서 자세하게 설명된 바 있으므로, 더 이상의 설명은 생략한다.
노이즈 산출부(130)는 산출된 노이즈 레벨을 캡션 데이터 검출부(140)로 제공한다.
캡션 데이터 검출부(140)는 합성 영상 신호 중 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 역할을 한다. 구체적으로는, 신호처리부(120)로부터 제공되는 수직 동기 신 호 및 수평 동기 신호를 확인하여, 수직 귀선 구간을 인식한다. 이에 따라, 수직 귀선 구간 중 캡션 데이터 신호(30) 구간에 속하는 신호와 소정의 고정 슬라이싱 레벨을 비교하여, 클로우즈드 캡션 데이터를 검출한다.
한편, 캡션 데이터 검출부(140)는 노이즈 산출부(130)로부터 제공된 노이즈 레벨과 소정의 임계 레벨을 비교한다. 비교 결과, 노이즈 레벨이 임계 레벨 미만이면 클로우즈드 캡션 데이터를 신호처리부(120)로 제공한다. 이에 따라, 신호처리부(120)가 출력 신호에 클로우즈드 캡션 데이터를 삽입하여, 화상과 함께 캡션 정보도 화면 상에 디스플레이시킨다.
반면, 노이즈 레벨이 임계 레벨 이상이면, 캡션 데이터 검출부(140)는 클로우즈드 캡션 데이터를 신호처리부(120)로 제공하지 않는다. 이에 따라, 캡션 정보가 생략된 화상만이 디스플레이 패널 상에 디스플레이 되도록 한다.
즉, 클로우즈드 캡션 데이터 표시 기능이 사용자에 의해 활성화된 상태라 할지라도, 합성 영상 신호에 포함된 노이즈 양이 많은 경우에는 캡션 정보를 디스플레이시키지 않게 된다. 이에 따라, 캡션 정보가 깨진 상태로 화면 상에 표시되어 화상을 가리는 것을 방지한다.
한편, 임계 레벨은 방송 수신 장치의 제조자 또는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 식별 가능한 수준의 캡션 정보가 출력될 때의 노이즈 레벨을 사전 실험을 통해 탐색한 후, 탐색된 노이즈 레벨을 임계 레벨로 설정할 수 있다. 구체적으로는, 노이즈 양을 조절하면서 화면상에 표시되는 캡션 정보 상태를 확인하여, 캡션 정보가 식별 불능 상태로 인식되는 시점 직전의 노이즈 양을 임계 레벨로 설정한다.
도 4는 도 3의 디스플레이 장치에 적용된 신호처리부(120)의 세부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에 따르면, 신호처리부(120)는 컨버터부(121), 콤필터부(122), 디코더부(123), 믹서부(124) 및 포맷 변환부(125)를 포함한다.
컨버터부(121)는 신호 수신부(110)를 통해 수신된 합성 영상 신호를 디지털 합성 영상 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버팅 동작을 수행한다.
콤필터부(122)는 컨버터부(121)에서 컨버팅된 합성 영상 신호를 RGB 색신호 및 수직 동기 신호, 수평 동기 신호로 분리하는 작업을 수행한다. 분리된 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호는 캡션 데이터 검출부(140)로 제공하여 줌으로써, 캡션 데이터 검출부(140)가 수직 귀선 구간을 인식하여 클로우즈드 캡션 데이터를 검출할 수 있도록 한다.
디코더부(123)는 콤필터부(122)에 의해 분리된 각 색 신호를 디코딩하는 역할을 한다.
디코딩된 신호는 믹서부(124)로 제공된다. 믹서부(124)는 디코딩된 각 색 신호를 믹싱한 후, 포맷 변환부(125)로 전송한다.
포맷 변환부(125)는 믹싱된 신호의 포맷을 ITU 포맷과 같은 출력 포맷으로 변환하여 소정의 출력 포맷 신호를 생성한다. 이 경우, 캡션 데이터 검출부(140)로부터 클로우즈드 캡션 데이터가 제공되면, 믹싱된 신호에 클로우즈드 캡션 데이터를 삽입한 후, 출력 포맷으로 변환한다. 이에 따라, 노이즈 양이 적은 클로우즈드 캡션 데이터만이 화면 상에 표시될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방송 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 따르면, 합성 영상 신호가 수신되면(S510), 신호 처리한 후 소정의 출력 포맷 신호로 변환한다(S520).
한편, 합성 영상 신호에 클로우즈드 캡션 데이터가 포함되어 있고, 캡션 데이터 표시 기능이 설정된 경우라면, 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출한다(S530).
이러한 상태에서, 합성 영상 신호에 포함된 노이즈 양을 나타내는 노이즈 레벨을 산출한다(S540).
산출된 노이즈 레벨과 소정의 임계 레벨을 비교하여(S550), 노이즈 레벨이 임계 레벨 미만인 경우에는 클로우즈드 캡션 데이터를 출력 포맷 신호에 삽입한다(S560).
반면, 산출된 노이즈 레벨이 소정의 임계 레벨 이상인 경우에는 클로우즈드 캡션 데이터를 출력 포맷 신호에 삽입하지 않는다(S570). 결과적으로, 화면상에는 캡션 정보를 제외한 방송 화상만이 디스플레이된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 합성 영상 신호에 노이즈 양이 많은 경우에는 캡션 정보 표시 기능이 활성화된 상태라고 하더라도 캡션 정보 표시를 생략한다. 이에 따라, 깨진 캡션 정보 등이 화면 상에 디스플레이되는 것을 방지함으로써 화질을 개선시킬 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지 만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (6)

  1. 합성 영상 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 소정의 출력 포맷 신호로 변환하는 신호처리부;
    상기 합성 영상 신호의 노이즈 레벨을 산출하는 노이즈 산출부; 및,
    상기 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출한 후, 상기 노이즈 레벨이 기 설정된 임계 레벨 미만인 경우에만 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 상기 신호처리부로 제공하여 상기 출력 포맷 신호에 삽입하도록 하는 캡션 데이터 검출부;를 포함하며,
    상기 임계 레벨은 조정 가능한 값인 것을 특징으로 하는 방송 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡션 데이터 검출부는,
    상기 합성 영상 신호의 수직 귀선 구간에 대하여 소정의 슬라이싱 레벨을 기준으로 슬라이싱하여, 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 방송 수신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호처리부는,
    상기 합성 영상 신호를 디지털 합성 영상 신호로 변환하는 컨버터부;
    상기 디지털 합성 영상 신호를 복수 개의 색 신호로 분리하는 콤필터부;
    상기 복수 개의 색 신호를 각각 디코딩하는 디코더부;
    상기 디코더부에서 디코딩된 복수개의 색 신호를 믹싱한 후 출력하는 믹서부; 및,
    상기 믹서부의 출력 신호를 상기 출력 포맷 신호로 변환하며, 상기 캡션 데이터 검출부로부터 상기 클로우즈드 캡션 데이터가 제공되면 상기 출력 포맷 신호에 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 삽입하는 포맷 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 수신 장치.
  4. 합성 영상 신호를 수신하는 단계;
    상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 소정의 출력 포맷 신호로 변환하는 단계;
    상기 합성 영상 신호로부터 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계;
    상기 합성 영상 신호의 노이즈 레벨을 산출하는 단계;
    상기 노이즈 레벨 및 기 설정된 임계 레벨과 비교하는 단계;
    상기 노이즈 레벨이 상기 임계 레벨 미만이면 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 상기 출력 포맷 신호에 삽입하는 단계;를 포함하며,
    상기 임계 레벨은 조정 가능한 값인 것을 특징으로 하는 방송 수신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계는,
    상기 합성 영상 신호의 수직 귀선 구간을 확인하는 단계;
    상기 수직 귀선 구간을 소정의 슬라이싱 레벨을 기준으로 슬라이싱함으로써, 상기 클로우즈드 캡션 데이터를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 합성 영상 신호를 신호처리하여 상기 출력 포맷 신호로 변환하는 단계는,
    상기 합성 영상 신호를 디지털 합성 영상 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 합성 영상 신호를 복수 개의 색 신호로 분리하는 단계;
    상기 복수 개의 색 신호를 각각 디코딩하는 단계;
    상기 디코딩된 복수개의 색 신호를 믹싱하는 단계; 및,
    상기 믹싱된 신호의 신호 포맷을 기 설정된 출력 포맷으로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 수신 방법.
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