KR101168699B1 - 방송 신호를 캡쳐하는 디지털 방송수신장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

디지털 신호를 수신하여 소정의 출력 해상도로 출력하는 디지털 방송수신장치가 개시된다. 본 디지털 방송수신장치는, 출력 해상도 이상의 입력 해상도를 가지는 디지털 신호를 수신하여 신호처리하는 디지털 신호처리부, 신호처리된 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하는 해상도판별부, 신호처리된 디지털 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하며, 원본 해상도 및 입력 해상도를 비교하여 캡쳐된 프레임 데이터에 대한 다운 스케일링 여부를 결정하는 제어부, 제어부에 의해 다운 스케일링이 결정되면, 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하는 다운 스케일러 및 다운 스케일링된 프레임 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다. 이에 따라, 화질 열화 없이 소규모의 저장 공간만을 사용하여 이미지를 캡쳐할 수 있다.

원본 해상도, 입력 해상도, 캡쳐, 프레임 데이터, 다운 스케일러

Description

방송 신호를 캡쳐하는 디지털 방송수신장치 및 그 방법 { Digital broadcast receiving device for capturing broadcast image and method thereof }

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 구성을 나타내는 블럭도, 그리고,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 방송신호캡쳐방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110, 210 : 디지털 신호처리부 120, 240 : 해상도 판별부

130, 250 : 제어부 140, 260 : 다운 스케일러

150, 270 : 저장부 220 : 스케일러

230 : 프레임 버퍼

본 발명은 방송신호를 캡쳐할 수 있는 디지털 방송수신장치 및 그 방법에 관 한 것으로, 보다 상세하게는 방송신호를 캡쳐한 후, 캡쳐된 프레임 데이터의 해상도를 조정하여 저장하는 방송수신장치 및 그 방법에 관한 것이다.

전자 통신 기술의 발달에 힘입어 아날로그 방송 시스템 뿐만 아니라 디지털 방송 시스템도 개발되어 보급되고 있다. 이에 따라, 아날로그 방송 및 디지털 방송을 모두 수신할 수 있는 통합 방송 신호 수신 장치의 보급도 이루어지고 있다.

한편, 최근 보급되는 방송수신장치에는 종래에 없었던 다양한 기능들이 추가되고 있다. 이 중 하나로, 방송 신호 캡쳐 기능을 예로 들 수 있다. 방송 신호 캡쳐 기능이란 사용자가 방송신호를 시청하고 있는 상태에서 저장하고 싶은 이미지가 출력되면, 이를 캡쳐하여 정지 영상을 저장하는 기능을 의미한다.

방송수신장치는 캡쳐 명령이 입력되면, 현재 화면에 출력 중인 프레임 데이터를 그대로 녹화하여 저장하게 된다. 프레임 데이터는 원 방송 신호 데이터를 신호처리하고 출력 해상도에 맞게 스케일링하여 하나의 프레임을 구성할 수 있도록 한 데이터를 의미한다.

한편, 방송국에서는 기존의 NTSC 컨텐츠(National Television System Committee contents)나 DVD 컨텐츠(Digital Versatile Disk contents)를 디지털 방송 신호로 변환하면서 480i나 480p 수준의 해상도를 1080i 정도의 해상도로 변환하여 전송하는 경우가 있다. 이 경우, 방송수신장치는 고 해상도의 디지털 신호를 수신하여 화면 상에 출력하지만, 원본 자체가 저 해상도이므로 저 해상도의 디지털 신호를 수신하여 자체적으로 스케일링하여 출력하는 경우와 화질 면에서 큰 차이점이 없다.

하지만, 이러한 상태에서 캡쳐 기능이 실행되면, 고 해상도의 프레임 데이터가 그대로 캡쳐되어 저장된다. 따라서, 메모리 용량이 과다하게 사용된다는 문제점이 있었다. 예를 들어, 크로마 포맷(chroma format)이 4: 2: 2인 프레임 데이터가 1080i의 출력 해상도로 저장된다고 가정하면, 대략 4 메가 바이트 정도의 메모리 용량이 소요된다.

이를 방지하기 위하여 디지털 방송 신호의 입력 해상도에 맞게 다운 스케일링한다고 하더라도, 입력 해상도 자체가 고해상도이므로 데이터 용량은 크게 줄일 수 없게 된다. 이 경우, 디지털 방송 신호를 일률적으로 보다 낮은 해상도로 다운 스케일링하게 되면, 화질의 열화가 생길 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 고 해상도를 가지는 디지털 신호를 캡쳐하는 과정에서, 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하여 원본 해상도가 낮은 디지털 신호에 대해서는 다운 스케일링한 후 저장하여, 화질의 열화 없이 메모리 사용량을 줄일 수 있는 디지털 방송수신장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디지털 신호를 수신하여 소정의 출력 해상도로 출력하는 디지털 방송수신장치는, 상기 출력 해상도 이상의 입력 해상도를 가지는 디지털 신호를 수신하여 신호처리하는 디지털 신호처리부, 상기 신호처리된 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하는 해상도 판별부, 상기 신호처리된 디지털 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하며, 상기 원본 해상도 및 상기 입력 해상도를 비교하여 상기 캡쳐된 프레임 데이터에 대한 다운 스케일링 여부를 결정하는 제어부, 상기 제어부에 의해 다운 스케일링이 결정되면, 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하는 다운 스케일러 및 상기 다운 스케일링된 프레임 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 디지털 신호처리부에 의해 신호처리된 방송 신호를 상기 출력 해상도로 스케일링하는 스케일러 및 상기 스케일링된 방송 신호를 순차적으로 저장하는 프레임 버퍼를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 프레임 버퍼에 저장된 방송 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 미만이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 상기 원본 해상도로 다운 스케일링하도록 상기 다운 스케일러를 제어하고, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 이상이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 그대로 저장하도록 상기 저장부를 제어할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 해상도판별부는, 상기 디지털 신호의 각 프레임 상에 존재하는 각 픽셀 및 주변 픽셀 간의 픽셀값 차이를 이용하여 원본 해상도를 판별할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 방송신호캡쳐방법은, 출력 해상도 이상의 입력 해상도를 가지는 디지털 신호를 수신하는 단계, 상기 디지털 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하는 단계, 상기 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하는 단계, 상기 원본 해상도 및 상기 입력 해상도를 비교하는 단계, 상기 비교 결과, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 미만이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하여 저장하는 단계, 및, 상기 비교 결과, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 이상이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 그대로 저장하는 단계를 포함한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 따르면, 본 디지털 방송수신장치는 디지털 신호처리부(110), 해상도 판별부(120), 제어부(130), 다운 스케일러(140) 및 저장부(150)를 포함한다.

디지털 신호처리부(110)는 디지털 신호를 수신하여 신호처리하는 역할을 한다. 디지털 신호처리부(110)는 입력되는 디지털 신호의 기본 스트림(Elementary stream : ES)으로부터 입력 해상도 정보를 검출하여 제어부(130)로 제공한다.

해상도 판별부(120)는 디지털 신호처리부(110)에 수신된 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하는 역할을 한다. 원본 해상도를 판별하는 방법의 일 예를 들면, 해상도 판별부(120)는 디지털 신호처리부(110)에 의해 신호처리된 프레임 데이터를 확인하여, 각 프레임 상에 존재하는 각 픽셀과 주변 픽셀간의 픽셀값 차이를 검출한 후, 검출 결과를 이용하여 원본 해상도를 추정할 수 있다. 즉, 픽셀값 차이가 소정의 제1 임계값 이하이면, 입력 해상도보다 낮은 원본 해상도를 가지는 것으로 판단한다. 이 경우, 하나의 프레임 상에 존재하는 전 픽셀을 이용하거나, 또는, 전 체 픽셀을 소정 순서로 샘플링하여 샘플링된 픽셀과 그 주변 픽셀간의 픽셀값 차이를 이용하여 원본 해상도를 판단할 수 있다.

원본 해상도 판별 방법의 또 다른 예를 들면, 하나의 프레임을 복수개의 블럭으로 구분하고, 하나의 블럭 내에 존재하는 픽셀 값들의 평균값을 주변 블럭의 평균값과 비교하여 그 차이를 이용하여 원본 해상도를 추정하는 것이다. 즉, 블럭 평균값 간의 차이가 소정의 제2 임계값 이하이면, 원본 해상도가 입력 해상도보다 낮은 것으로 판단한다. 제1 및 제2 임계값은 제작자 또는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 구체적으로는, 저 해상도 신호를 고 해상도로 변환한 후, 변환된 신호의 각 픽셀값 차이 또는 각 블럭 평균값 차이를 확인하는 실험을 수차례 반복 수행하여, 확인된 차이값의 평균값을 제1 및 제2 임계값으로 설정할 수 있다.

제어부(130)는 디지털 신호처리부(110)에 의해 신호처리된 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐한다. 그리고 나서, 해상도 판별부(120)에서 판별한 원본 해상도를 디지털 신호처리부(110)에서 제공되는 입력 해상도와 비교하여 캡쳐된 프레임 데이터에 대한 다운 스케일링 여부를 결정한다. 비교 결과, 원본 해상도가 입력 해상도 미만이라면, 다운 스케일링을 수행하는 것으로 결정한다. 반면, 원본 해상도가 입력 해상도 이상이라면, 다운 스케일링을 수행하지 않는 것으로 결정한다.

다운 스케일러(140)는 제어부(130)에 의해 다운 스케일링 수행이 결정되면, 캡쳐된 프레임 데이터를 디지털 신호처리부(110)로부터 제공받아 원본 해상도로 다운 스케일링을 수행한다. 다운 스케일링된 프레임 데이터는 저장부(150)에 저장한 다. 이에 따라, 캡쳐된 프레임 데이터가 입력 해상도보다 낮은 원본 해상도로 저장되므로, 저장 용량을 절약할 수 있다. 또한, 원본 해상도는 유지할 수 있으므로, 화질의 열화도 발생하지 않는다.

한편, 제어부(130)는 다운 스케일링을 수행하지 않을 것으로 결정된 프레임 데이터는 바로 저장부(150)에 저장한다. 즉, 원본 해상도 자체가 고 해상도인 방송 신호인 경우, 다운 스케일링 없이 그대로 저장하여 화질의 열화를 방지하도록 한다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면, 본 디지털 방송수신장치는 디지털 신호처리부(210), 스케일러(220), 프레임 버퍼(230), 해상도 판별부(240), 제어부(250), 다운 스케일러(260), 저장부(270) 및 입력부(280)를 포함한다.

디지털 신호처리부(210)는 디지털 신호를 수신하여 신호처리한 후, 스케일러(220)로 제공한다. 스케일러(220)는 디지털 신호처리부(210)에 의해 수신된 디지털 신호를 출력 해상도에 맞게 스케일링한다.

스케일링된 데이터는 프레임 버퍼(frame buffer : 230)로 저장된다. 프레임 버퍼(230)는 선입선출(First Input First Output) 원칙에 따라 저장된 데이터를 순차적으로 LCD 패널(미도시) 등과 같은 디스플레이 소자로 제공하여, 화면상에 출력한다.

입력부(280)는 캡쳐 명령을 입력받는 역할을 한다. 즉, 사용자가 방송수신장치 본체 또는 리모콘에 구비된 버튼을 선택하여 캡쳐 명령을 입력하면, 입력부 (280)는 제어부(250)로 이를 통지한다.

제어부(250)는 캡쳐 명령이 입력된 시점에 방영된 프레임 데이터를 프레임 버퍼(230)로부터 캡쳐한다. 그리고 나서, 캡쳐된 프레임 데이터에 대한 다운 스케일링 여부를 결정한다.

해상도 판별부(240)는 디지털 신호의 원본 해상도를 판별하여 제어부(250)로 제공한다. 다운 스케일러(260)는 제어부(250)의 제어에 따라 다운 스케일링 작업을 수행하며, 저장부(270)는 다운 스케일링된 프레임 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(270)는 제어부(250)의 제어에 따라 다운 스케일링되지 않은 프레임 데이터를 그대로 저장할 수도 있다. 해상도 판별부(240), 제어부(250), 다운 스케일러(260) 및 저장부(270)의 기능은 도 1의 디지털 방송수신장치에서의 해상도 판별부(120), 다운 스케일러(140), 저장부(150)의 기능과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송수신장치에서의 방송신호캡쳐방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 따르면, 디지털 신호가 수신되면(S310), 수신된 디지털 신호를 신호처리한 후, 소정 프레임 데이터를 캡쳐한다(S320). 이 경우, 캡쳐 명령이 입력된 시점에 대응되는 프레임 데이터를 캡쳐한다. 한편, 본 디지털 방송 수신 장치의 출력 해상도는 사용자 또는 제작자에 의해 설정된다. 본 발명은 수신된 디지털 신호의 입력 해상도가 출력 해상도 이상인 경우를 전제로 한다.

이러한 상태에서, 디지털 방송수신장치는 원본 해상도 및 입력 해상도를 검 출한다(S330). 원본 해상도란 방송국 측에서 디지털 신호 전송을 위한 변환작업을 하기 전 상태의 데이터 해상도를 의미한다. 입력 해상도는 본 디지털 방송수신장치에 수신되었을 당시에 된 때 가지는 데이터 해상도를 의미한다. 원본 해상도 및 입력 해상도 검출 방법에 대해서는 상술한 실시 예들에서 설명한 바 있으므로, 중복 설명은 생략한다.

이에 따라, 원본 해상도 및 입력 해상도가 검출되면, 이를 비교한다(S340).

비교 결과, 원본 해상도가 입력 해상도 미만이면(S350), 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하여 저장한다(S360). 반면, 원본 해상도가 입력 해상도 이상이면(S350), 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하지 않고 그대로 저장한다(S370). 결과적으로, 원본 해상도의 크기에 따라서 적응적으로 다운 스케일링을 수행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화면 상에 표시된 프레임 데이터, 즉, 이미지를 캡쳐하는 과정에서, 수신된 디지털 신호의 원본 해상도에 따라 다운 스케일링을 적응적으로 실시할 수 있다. 즉, 원본 해상도가 낮은 디지털 신호는 다운 스케일링하여 저장하고, 원본 해상도 자체가 높은 디지털 신호는 그대로 저장한다. 이에 따라, 화질의 열화 없이 이미지를 캡쳐할 수 있으며, 저장 공간도 줄일 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구 하는 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 이해되어 져 서는 안될 것이다.

Claims (5)

1. 디지털 신호를 수신하여 소정의 출력 해상도로 출력하는 디지털 방송수신장치에 있어서,

   상기 출력 해상도 이상의 입력 해상도를 가지는 디지털 신호를 수신하여 신호처리하는 디지털 신호처리부;

   상기 신호처리된 디지털 신호의 각 프레임 상에 존재하는 각 픽셀 및 주변 픽셀 간의 픽셀값 차이를 이용하여 원본 해상도를 판별하는 해상도판별부;

   상기 신호처리된 디지털 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하며, 상기 원본 해상도 및 상기 입력 해상도를 비교하여 상기 캡쳐된 프레임 데이터에 대한 다운 스케일링 여부를 결정하는 제어부;

   상기 제어부에 의해 다운 스케일링이 결정되면, 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하는 다운 스케일러; 및,

   상기 다운 스케일링된 프레임 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하며,

   상기 제어부는,

   상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 미만이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 상기 원본 해상도로 다운 스케일링하도록 상기 다운 스케일러를 제어하고, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 이상이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 그대로 저장하도록 상기 저장부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 디지털 신호처리부에 의해 신호처리된 방송 신호를 상기 출력 해상도로 스케일링하는 스케일러; 및,

   상기 스케일링된 방송 신호를 순차적으로 저장하는 프레임 버퍼;를 더 포함하며,

   상기 제어부는 상기 프레임 버퍼에 저장된 방송 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 소정 출력 해상도를 가지는 디지털 방송수신장치의 방송신호캡쳐방법에 있어서,

   상기 출력 해상도 이상의 입력 해상도를 가지는 디지털 신호를 수신하는 단계;

   상기 디지털 신호의 각 프레임 데이터 중 소정 프레임 데이터를 캡쳐하는 단계;

   상기 디지털 신호의 각 프레임 상에 존재하는 각 픽셀 및 주변 픽셀 간의 픽셀값 차이를 이용하여 원본 해상도를 판별하는 단계;

   상기 원본 해상도 및 상기 입력 해상도를 비교하는 단계;

   상기 비교 결과, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 미만이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 다운 스케일링하여 저장하는 단계; 및,

   상기 비교 결과, 상기 원본 해상도가 상기 입력 해상도 이상이면 상기 캡쳐된 프레임 데이터를 그대로 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 캡쳐 방법.

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