KR100794797B1 - 디지털 ａ/ｖ 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디지털 ａ/ｖ 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 목적은 압축되어 수신되는 디지털 방송을 기록 및 재생하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치에 있어서, 디지털 방송 프로그램 데이터의 픽쳐그룹(GOP)들에 포함된 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상과 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수를 각각 카운트하여 상기 개수에 따라 장면전환점의 위치를 검출하는 콘트롤러 및, 상기 GOP 각각의 상기 장면전환점에서 가장 가까운 I-픽쳐를 디코딩하여 재생된 화상이 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 비디오 인덱스 생성부를 포함하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법에 의해 달성된다. 따라서, 압축된 방송 프로그램의 모든 프레임을 복호화 할 필요없이 압축된 영역에서 방송 프로그램에서 장면전환을 검출하고, 검출된 장면전환점의 화상으로 구성된 비디오 인덱스를 생성하여 방대한 멀티미디어 데이터를 효과적으로 저장하고, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
MPEG-2, 장면전환점, 멀티미디어 데이터, 방송수신장치. 비디오 인덱스

Description

디지털 Ａ/Ｖ 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법{Apparatus of Writing and reproducing digital Ａ/Ｖ data and controlling method thereof }
도 1은 본 발명에 의한 디지털 방송 수신장치를 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 장면전환 검출기를 나타낸 블록도,
도 3a 내지 도 3c는 디지털 A/V 데이터의 GOP를 나타낸 개략도, 및
도 4는 도 1의 디지털 방송 수신장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 디지털 A/V(Audio/Video) 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 수신되어 저장된 오디오 및/또는 비디오(A/V) 데이터에 대한 검색을 위한 장면 전환점을 검출하여 이를 이용하여 네비게이션(Navigation) 데이터를 생성할 수 있는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 A/V 데이터를 기록 및/또는 재생하는 장치에서 현재 재생되고 있는 A/V 데이터 위치에서 사용자의 선택에 따라 원하는 위치로 이동하여 그곳에서부터 재생을 시작하거나 기록된 A/V 데이터의 재생 순서를 사용자가 원하는 순서에 따라 재배치하고, 재배치된 순서에 따라 재생하기 위하여 제공하는 기능을 네비게이션이라 한다. 그러므로, 네비게이션 데이터라 함은 네비게이션 기능을 구현하기 위한 부가 정보로서, A/V 데이터의 기록 위치와 해당 데이터의 재생 시간과의 대응 정보를 저장하는 데이터열 시간 탐색 테이블과 사용자 또는 제작자에 의해 임의로 편집된 재생 순서 재배치 정보를 저장하는 프로그램 테이블 등을 포함한다.
디지털 위성 방송 또는 디지털 고해상도 방송 등에서 이용되는 A/V 데이터를 광 디스크와 같은 이차원 기록 매체에 저장하고, 재생시 사용자의 요구에 따라 재생 순서를 건너뛰거나 이전 화면으로 되돌아가 다시 재생을 반복하는 기능(검색 기능)을 구현하기 위하여 일반적으로 장면 전환점 정보를 이용하고 있다.
따라서, A/V 데이터와 함께 이를 위한 네비게이션 데이터를 디지털 기록 매체에 기록/재생하는 장치에서 장면 전환점 정보는 재생 시 꼭 필요한 정보이다. 예를 들어, 사용자가 한 장의 디스크 상에 특정 방송국으로부터 하루 동안 방영된 방송 내용을 전부 녹화했다고 가정하자. 이때, 사용자는 맨 첫 부분에 녹화된 드라마 프로그램을 보다가 지루하여 다음 프로그램으로 건너뛰고 싶은 욕구를 느낄 수 있다. 이때 필요한 정보가 장면 전환점 정보이다.
장면 전환점 정보는 프로그램의 전체 영역 중의 특정 위치를 가리키는 포인터(pointer) 정보로서, 사용자로부터 앞으로(forward) 혹은 뒤로(backward) 스킵하라는 명령("검색 명령")을 받았을 때 현재 재생되고 있는 위치를 이탈하여 재생을 재개하기 시작하는 위치를 가리킨다. 장면 전환점 정보는 여러 가지 기준으로 기록될 수 있다.
기존의 A/V 컨텐트에 대한 검색을 위한 장면전환점 정보를 저장하는 기록매체에서의 장면 전환 검출기법은 영상의 픽셀 영역에서 영상의 복잡도에 근거하여 DCT를 수행하고, 이를 통해 얻어진 정보로 장면전환을 검출하게 된다. 그런데, MPEG으로 압축된 영상을 복호하여 영상을 얻는 과정과 이를 다시 DCT 연산을 수행하고 장면 전환을 검출하는 과정을 실시간으로 수행하기에는 많은 양의 계산을 수행할 수 있는 시스템 성능이 요구된다.
즉, 디지털 멀티미디어 동영상을 여러 개의 의미 있는 부분으로 구분하는 장면전환 검출 알고리즘에는 기본 영상의 픽셀 값을 이용하는 방법과, 영상 프레임의 움직임 보상을 이용한 방법이 있다. 가장 간단한 방법은 연속된 두 프레임 간의 픽셀 값의 차를 이용하는 방법이다. 차이 값이 기준치 이상으로 판단되면 장면전환으로 검출된다. 이 방법은 움직임이 비교적 적은 영상에서 적절한 결과를 보여주지만 움직임이 많은 영상에서는 많은 오차가 발생한다. 움직임 보상을 이용한 방법은 이보다 좋은 결과를 보여주지만 각 프레임의 움직임 벡터를 계산하기 위해서 많은 계산량이 필요하다. 이 방법을 위해 위상 정합법을 사용할 수 있지만 이 역시 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하기 위해서는 많은 계산량과 기억공간이 필요하다.
이와 같이 장면전환을 검출하기 위해서는 많은 계산량을 필요로 하므로 위성방송수신장치와 같은 낮은 성능의 시스템에 적응하기에 어려움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 많은 계산량 없이도 장면전환점을 검출할 수 있는 압축 영역에서 장면전환점을 검출할 수 있는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 압축되어 수신되는 디지털 방송을 기록 및 재생하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치에 있어서, 디지털 방송 프로그램 데이터의 픽쳐그룹(GOP)들에 포함된 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상과 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수를 각각 카운트하여 상기 개수에 따라 장면전환점의 위치를 검출하는 콘트롤러 및, 상기 GOP 각각의 상기 장면전환점에서 가장 가까운 I-픽쳐를 디코딩하여 재생된 화상이 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 비디오 인덱스 생성부를 포함하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치에 의해 달성된다.
상기 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치는 디지털 방송 프로그램 데이터를 저장하는 A/V 데이터 저장영역과, 상기 비디오 인덱스를 저장하는 비디오 인덱스 저장영역을 가지는 기록매체와, 상기 재생 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 상기 비디오 인덱스를 표시하는 비디오 인덱스 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 비디오 인덱스를 구성하는 상기 재생 화상은 아이콘 형태로 축소되어 시간적 순서에 따라 배열되는 것이 바람직하다.
상기 콘트롤러는, GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 첫 번째 B-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하고, GOP의 첫 번째 B-픽쳐가 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상 으로 판단되면 상기 두 번째 B-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하며, GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이상으로 판단되면 두 번째 B-픽쳐의 다음 I-픽쳐 또는 P-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 컨트롤러는 디스플레이된 상기 비디오 인덱스의 재생 화상 중에서 소정의 화상을 선택하는 신호가 입력되면 선택된 화상의 위치부터 저장된 상기 디지털 방송 프로그램이 재생되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따르면 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치의 제어방법에 있어서, 입력되는 비디오 데이터를 다수개의 픽쳐그룹(GOP)으로 나눈 후 상기 GOP를 이루는 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상과 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수를 카운트하는 단계; 상기 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수와 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수에 따라 장면전환점의 위치를 검출하는 단계; 상기 장면전환점이 검출된 프레임에서 가장 가까운 위치의 I-픽쳐를 디코딩하여 화상을 재생하는 단계; 및 상기 재생 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 단계; 를 포함하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치의 제어방법을 제공한다.
상기 장면 전환점 검출단계에서 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이하 인 것으로 판단되고, 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수와 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수의 차가 설정값보다 큰 것으로 판단되면 상기 GOP 내에 장면전환 프레임이 포함된 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 장면 전환점 검출단계에서 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 첫 번째 B-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하고, GOP의 첫 번째 B-픽쳐가 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 두 번째 B-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하며, GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이상으로 판단되면, 상기 두 번째 B-픽쳐의 다음에 위치하는 I-픽쳐 또는 P-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 비디오 인덱스 생성단계에서는 상기 비디오 프로그램 전체에 걸쳐 검출된 상기 장면전환점의 I-픽쳐를 디코딩하여 재생한 화상을 아이콘화하여 순서대로 배열한 비디오 인덱스를 생성하는 것이 바람직하다.
그리고, 비디오 인덱스 요청 신호가 입력되면 아이콘화된 상기 장면전환점의 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 비디오 인덱스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 배열된 화상 중에서 소정의 화상을 선택하는 신호가 입력되면 선택된 화상의 위치부터 저장된 비디오 프로그램을 재생하며, 재생 중 스킵 신호가 입력되면 재생되던 위치에서 가장 가까운 장면전환점의 화상 아이콘의 위치부터 프로그램을 재생하는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 디지털 A/V 데이터의 기록/재생장치의 일 실시예 중에서 디지털 방송 수신장치(Set Top Box)를 나타낸 블록도이다. 도시하는 바와 같이, NIM(Network Interface Module;110), 역다중화기(120, 이하 DEMUX라 칭함), 프리 버퍼(130, Pre-Buffer), 장면전환 검출기(140), 기록매체, MPEG 디코더(170, MPEG Decoder), 비트 버퍼(160, Bit-Buffer), 비디오 인코더(180, Video Encoder), PCM을 포함한다.
NIM(110)은 위성으로부터 수신된 프로그램 데이터를 복조하여 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호는 여러 채널의 방송프로그램이 혼합된 상태이다. DEMUX(120)는 다중화된 방송 프로그램 중 사용자가 시청하기 위해 선택한 프로그램의 데이터를 선택하여 방송 수신장치로 전송한다. 사용자가 프로그램의 녹화를 선택하지 않으면 선택된 프로그램 데이터는 MPEG 디코더(170)로 전송되며, 사용자가 녹화를 선택한 경우에는 프리 버퍼(130)에 DEMUX(120)에서 선택된 프로그램의 데이터가 일시적으로 저장된다. 이 버퍼(130)에 쌓인 데이터는 장면전환 검출기(140)를 거쳐 기록매체에 저장된다. 기록매체는 하드디스크(150)를 채용하는 것이 바람직하다.
하드디스크(150)에 저장된 프로그램은 사용자가 프로그램의 재생 명령을 입력하면 데이터가 비트 버퍼(160)로 전송된 후 MPEG 디코더(170)에 인가된다. MPEG 디코더(170)는 압축된 MPEG 데이터를 복원하고, 복원된 MPEG 데이터 중에서 비디오 데이터는 비디오 인코더(180)를 거쳐 TV 등의 스크린을 통해 출력되고, 오디오 데이터는 PCM(190)을 거쳐 스피커를 통하여 출력시킨다.
한편, 장면전환검출기(140)는 수신된 방송 프로그램의 장면 전환점의 화상들로 구성된 비디오 인덱스를 생성한다. 비디오 인덱스는 네비게이션 기능을 수행하기 위한 네비게이션 데이터의 일 실시예이다. 장면전환검출기(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이 입력된 비디오 데이터에서 장면전환점을 검출하는 콘트롤러(141)와, 검출된 장면전환점 위치에서 가장 가까운 I-픽쳐를 디코딩하여 재생한 화상들이 시간적 순서대로 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 비디오 인덱스 생성부(142)를 포함한다.
기록매체인 하드디스크(150)는 장면전환 검출기()를 통과한 프로그램의 A/V 데이터가 기록되는 A/V 데이터 기록영역(151)과, 비디오 인덱스 생성부(142)에서 생성된 비디오 인덱스를 저장하는 비디오 인덱스 저장영역(152)를 포함한다.
사용자 인터페이스를 통해 비디오 인덱스 요청신호가 입력되면, 비디오 인덱스 저장영역(152)에 저장된 비디오 인덱스는 비디오 인덱스 디스플레이부(153)에 디스플레이된다. 비디오 인덱스는 검출된 장면전환점의 화상들이 아이콘화되어 시간적 순서대로 배열되는 것이 바람직하다. 비디오 인덱스 디스플레이부(153)는 비디오 데이터가 출력되는 TV 화면과 같은 스크린을 채용한다.
비디오 인덱스는 장면 전환이 발생한 장면만을 보여줌으로써 사용자가 원하는 부분을 쉽게 검색할 수 있도록 효과적인 정보를 제공한다.
한편, 본 발명에 의한 장면전환점의 검출은 수신된 방송 프로그램이 MPEG으 로 압축된 형태이므로 모든 프레임을 복호화 할 필요 없이 GOP의 B-픽쳐의 매크로블럭 타입을 이용하여 장면전환점의 위치를 검출한다.
즉, 도3a 내지 도3c는 GOP를 이루는 I-픽쳐 또는 P-픽쳐와 B-픽쳐를 나타낸 개략도이다. S2가 장면 전환이 발생된 픽쳐를 나타낸다. 도 3a 내지 도 3c와 같이 GOP의 일부에서 장면전환이 발생하는 경우는 세 가지 경우가 있다. 첫 번째 경우는 도 3a와 같이 장면전환이 첫 번째 B-픽쳐(B1)에서 발생한 경우이다. 이때 대부분의 매크로블럭 타입은 역방향 움직임 보상을 가진다. 두 번째 경우는 도 3b와 같이 두 번째 B-픽쳐(B2)에서 장면전환이 발생한 경우이다. 이 경우 장면전환점이 발생한 B-픽쳐의 앞/뒤의 움직임 보상 방향이 반대이다. 마지막으로 장면전환이 B2 다음의 I-픽쳐(I2) 또는 P-픽쳐(P2)에서 발생한 경우이다. 이 때는 매크로블럭 타입은 도 3c와 같이 순방향 움직임 보상이 이루어진다. 이와 같이 매크로블럭 타입의 정보를 이용하면 장면전환점을 검출할 수 있게 된다.
도 4는 상술한 바와 같이 GOP의 B-픽쳐의 매크로블럭 타입을 이용하여 장면전환점을 검출하는 장면전환 검출 알고리즘을 나타낸 흐름도이다. 이러한 장면전환 검출 알고리즘을 이용하여 장면전환을 검출하여, 입력된 영상을 인덱싱하고, 기록 및 재생하는 과정을 도 1, 도2, 및 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 방송 신호는 NIM(110)를 통해 입력된 후 DEMUX(120)에 인가되고, 다중화된 방송 프로그램 중에서 사용자에 의해 선택된 프로그램이 DEMUX(120)를 통해 선택된다. 선택된 프로그램의 녹화 명령이 입력되면 프로그램 데이터는 프리 버퍼(130)를 거쳐 장면전환 검출기(140)에 입력된다.
장면전환 검출기(140)에 입력된 프로그램 데이터는 MPEG으로 압축된 형태이므로, 압축영역에서 장면전환점의 계산을 간략화 하기 위하여 GOP(Group Of Pictures) 단위로 B-픽쳐에서 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수(Nint)를 카운트한다.
역방향 또는 순방향으로 보간된 매크로블럭의 개수(Nint)는 B-픽쳐의 이전과 이후 I-픽쳐 또는 P-픽쳐와의 상관도를 나타낸다. 즉, 보간된 매크로블럭의 개수가 기준치보다 작으면 장면전환이 일어났다고 말할 수 있다. 그리고, GOP의 일부에서 장면전환이 발생하면 보간된 매크로블럭은 정방향 혹은 역방향 즉, 한쪽 방향으로 움직임 보상이 우세하게 나타난다. 따라서, 보간된 전체 매크로블럭의 개수(Nint)가 설정값 T0 이하로 판명되면 해당 GOP에 장면전환점이 포함된 것으로 판단한다(S20). 그리고, 정방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수와 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수의 차(Ndif)가 설정값T1 이상이면 해당 GOP의 일부에서 장면 전환이 발생한 것이다(S30). Nint이 설정값 T0 이상이거나 Ndif이 설정값 T1 이하이면 해당 GOP에 장면전환점이 없는 것으로 판단하여 다음 GOP으로 점프하고, 계속해서 장면전환점을 검출한다(S70).
이와 같이 장면전환점이 포함된 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NB1과 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NB2가 설정값 T2 이상이면(S40) 두 B-픽쳐 모두에서 역방향 움직 임 보상이 우세한 것을 나타낸 것이다. 즉, 도 4a와 같이 두 B-픽쳐 모두에서 역방향 움직임 보상이 우세하므로 장면 전환이 첫 번째 B-픽쳐에서 발생한 것으로 판단할 수 있다(S41). GOP의 첫 번째 B-픽쳐를 t 번째 프레임(Frame number t)이라 할 경우 t 번째 프레임에서 장면전환이 일어난 것이다.
그리고, 첫 번째 B-픽쳐에서는 정방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NF1이 설정값 T2 이상이고, 두 번째 B-픽쳐에서는 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NB2가 설정값 T2 이상으로 판단되면(S50), 첫 번째 B-픽쳐에서는 정방향 움직임 보상이 우세하고, 두 번째 B-픽쳐에서는 역방향 움직임 보상이 우세한 것을 나타낸 것이다. 즉, 도 4b와 같이 첫 번째 B-픽쳐에서는 정방향 움직임 보상이 우세하고, 두 번째 B-픽쳐에서는 역방향 움직임 보상이 우세하므로 두 번째 B-픽쳐에서 장면전환이 발생한 것으로 판단할 수 있다.(S51) t+1 번째 프레임에서 장면전환이 일어난 것이다.
또한, 첫 번째 B 픽쳐에서 정방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NF1이 설정값 T2 이상이고, 두 번째 B-픽쳐에서도 정방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수 NF2가 설정값T2 이상이면(S60), 두 B-픽쳐 모두에서 역방향 움직임 보상이 우세한 것이므로 도 4c와 같이 B-픽쳐 다음의 I-픽쳐 또는 P-픽쳐에서 장면전환이 발생한 것으로 판단할 수 있다(S61). 즉, t+2번째 프레임에서 장면전환이 일어난 것이다.
이와 같은 방법으로 각 GOP에서 장면전환점을 검출하면 전체 프로그램의 장면전환점의 위치가 검출된다. 검출된 장면전환점 정보는 헤더 위치 정보에 저장된 다. 즉, 헤더 위치 정보의 처음 2비트에 장면전환 헤더인지, 픽쳐 헤더인지, GOP 헤더인지에 관한 헤더 타입 정보를 포함한다. 헤더 타입 정보를 이용하여 비디오 인덱스 생성부()는 비디오 인덱스를 생성한다. 각각의 장면전환점에서 가장 가까운 I-픽쳐를 인코딩하여 장면전환점의 화상을 재생하고, 이를 시간적 순서에 따라 배열하여 비디오 인덱스를 생성한다. 재생된 화상은 축소되어 아이콘 형태로 배열된다. 생성된 비디오 인덱스는 하드디스크(150)의 비디오 인덱스 저장영역(152)에 저장되고, 프로그램 데이터는 A/V 저장영역(151)에 저장된다.
저장된 비디오 인덱스는 사용자 인터페이스를 통해 비디오 인덱스 요청신호가 입력되면 스크린과 같은 비디오 인덱스 디스플레이부(153)에 디스플레이된다. 시간적 순서에 따라 재생 화상이 배열된 비디오 인덱스를 통해 프로그램의 원하는 위치를 검색한 사용자가 소정의 화상을 선택하여 상기 선택신호가 입력되면, 콘트롤러(141)는 선택된 화상의 위치에서부터 프로그램의 재생을 시작한다.
프로그램의 재생 중에서 앞으로 스킵(Fast Forward) 신호가 입력되면 재생중인 위치에서 가장 가까운 다음 화상 아이콘의 위치로 스킵한 후 프로그램의 재생이 시작된다. 또한, 프로그램 재생 중에 뒤로 스킵(Rewind) 명령이 입력되면 재생중인 위치에서 가장 가까운 이전 화상 아이콘의 위치로 스킵한 후 프로그램의 재생이 시작된다. 스킵 신호의 입력 회수에 따라 화상 아이콘의 스킵 위치가 가중되도록 한다. 자동탐색 버튼의 신호가 입력되면 장면 전환이 발생된 지점들의 스킵 재생이 연속적으로 수행되도록 한다.
그리고, 프로그램의 재생 과정은 다음과 같다. 비디오 인덱스를 이용하여 사 용자가 하드디스크(150)에 기록된 프로그램의 재생신호를 입력하면, A/V 저장영역(151)에 저장된 프로그램 데이터를 비트 버퍼(160)으로 읽어 들여 MPEG 디코더(170)에 입력한다. MPEG 디코더(170)는 압축된 MPEG 데이터를 복원하고, 복원된 A/V 데이터는 각각 비디오 인코더와 PCM을 거쳐 TV 화면과 스피커를 통해 출력된다.
본 발명의 장면전환 검출 알고리즘에 의해 장면전환점을 검출한 결과 MPEG-2로 압축된 320*240 크기로 300개의 매크로블럭을 가진 3000 프레임으로 구성된 방송스트림의 경우 실제 장면 전환 발생횟수는 26회이고, 검출된 횟수는 24회이며, 검출 오류는 0회로써 92.3%의 정확도를 나타냈다.
본 발명에 따르면, 압축된 방송 프로그램의 모든 프레임을 복호화 할 필요없이 압축된 영역에서 방송 프로그램에서 장면전환을 검출하여 네비게이션 기능을 제공한다. 따라서, 많은 양의 계산을 위한 높은 시스템 성능과 기억공간 없이도 장면전환을 검출할 수 있고, 수신된 방송의 저장 시 실시간으로 장면전환점을 검출하여 비디오 인덱스를 함께 저장할 수 있게 된다. 그리고 방대한 멀티미디어 데이터를 효과적으로 저장하여, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변 경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (18)

  1. 압축되어 수신되는 디지털 방송을 기록 및 재생하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치에 있어서,
    디지털 A/V 데이터의 픽쳐그룹(GOP)들에 포함된 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상과 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수를 각각 카운트하여 상기 개수에 따라 장면전환점의 위치를 검출하는 콘트롤러; 및, 상기 GOP 각각의 상기 장면전환점에서 가장 가까운 I-픽쳐를 디코딩하여 재생된 화상이 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 비디오 인덱스 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터의 기록/재생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디지털 A/V 데이터를 저장하는 A/V 데이터 저장영역과, 상기 비디오 인덱스를 저장하는 비디오 인덱스 저장영역을 가지는 기록매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 재생 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 상기 비디오 인덱스를 표시하는 비디오 인덱스 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데 이터 기록/재생 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 재생 화상은 아이콘 형태로 축소되어 배열되는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 첫 번째 B-픽쳐에 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐가 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 두 번째 B-픽쳐에 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크 로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 두 번째 B-픽쳐의 다음 I-픽쳐 또는 P-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 디스플레이된 상기 비디오 인덱스의 재생 화상 중에서 소정의 화상을 선택하는 신호가 입력되면 선택된 화상의 위치부터 저장된 상기 디지털 방송 프로그램이 재생되도록 하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치.
  9. 디지털 방송을 기록 및 재생하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법에 있어서,
    입력되는 비디오 프로그램 데이터를 다수개의 픽쳐그룹(GOP)으로 나눈 후 상기 GOP를 이루는 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상과 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수를 카운트하는 단계;
    상기 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수와 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수에 따라 장면전환점의 위치를 검출하는 단계;
    상기 장면전환점이 검출된 프레임에서 가장 가까운 위치의 I-픽쳐를 디코딩하여 화상을 재생하는 단계; 및
    상기 재생 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 비디오 인덱스를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 장면 전환점 검출단계에서 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이하 인 것으로 판단되면 상기 GOP 내에 장면 전환이 일어난 프레임이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 장면 전환점 검출단계에서 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수와 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수의 차가 설정값보다 큰 것으로 판단되면 상기 GOP 내에 장면전환 프레임이 포함된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 장면 전환점 검출단계에서 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 첫 번째 B-픽쳐에서 장면 전환 이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 장면 전환점 검출단계에서 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐가 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 역방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수가 설정값 이상으로 판단되면 상기 두 번째 B-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 장면 전환점 검출단계에서 상기 GOP의 첫 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭 개수와 두 번째 B-픽쳐의 순방향 움직임 보상이 보간된 매크로블럭의 개수가 설정값 이상으로 판단되면, 상기 두 번째 B-픽쳐의 다음에 위치하는 I-픽쳐 또는 P-픽쳐에서 장면 전환이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 비디오 인덱스 생성단계에서는 상기 비디오 프로그램 전체에 걸쳐 검출된 상기 장면전환점의 I-픽쳐를 디코딩하여 재생한 화상을 아이콘화하여 순서대로 배열한 비디오 인덱스를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    비디오 인덱스 요청 신호가 입력되면 아이콘화된 상기 장면전환점의 화상이 시간적 순서에 따라 배열된 비디오 인덱스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 비디오 인덱스에서 소정의 화상을 선택하는 신호가 입력되면 선택된 화상의 위치부터 저장된 비디오 프로그램을 재생하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 디지털 방송의 재생 중 스킵 신호가 입력되면 재생되던 위치에서 가장 가까운 장면전환점 화상 아이콘의 위치부터 프로그램을 재생하는 것을 특징으로 하는 디지털 A/V 데이터 기록/재생 장치의 제어방법.
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