KR101345033B1

KR101345033B1 - 개선된 트릭 재생을 위한 트랜스코딩된 이미지

Info

Publication number: KR101345033B1
Application number: KR1020087004433A
Authority: KR
Inventors: 질 맥도날드 보이스
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2013-12-30
Also published as: EP1925164A1; WO2007024236A9; US20090129689A1; JP5619355B2; KR20080041221A; US8712169B2; WO2007024236A1; JP2009506629A; CN101248672A

Abstract

본 발명은 인코딩된 비디오 스트림 내에 포함된 이미지의 처리를 용이하게 하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 비-인트라 코딩된 이미지(non-intra coded image)는 인트라 코딩된 이미지(intra-coded image, I-이미지)로 트랜스코딩된다. 그 후에, 트랜스코딩된 I-이미지는 역방향 재생, 고속 역방향 재생 또는 고속 순방향 재생과 같은 트릭 모드 재생을 용이하게 하는 데에 이용된다. 부가적으로, 이미지 시퀀스 윈도우가 규정되고, 이미지 시퀀스 윈도우 바깥에 놓이는 트랜스코딩된 I-이미지가 메모리로부터 삭제된다.

비디오 스트림, I-이미지, 트랜스코딩, 재생, 트릭 모드 재생

Description

개선된 트릭 재생을 위한 트랜스코딩된 이미지{TRANSCODED IMAGES FOR IMPROVED TRICK PLAY}

본 발명은 전반적으로 디지털 비디오 레코더(recoder)에 관한 것으로, 특히 압축 디지털 비트스트림으로 인코딩된 비디오 콘텐츠의 트릭 모드 재생(trick mode playback)에 관한 것이다.

비디오 콘텐츠를 저장하는 데에 필요한 저장량을 최소화하고, 비디오 콘텐츠를 콘텐츠 뷰어(viewer)에게 전송하는 데에 필요한 대역폭의 양을 최소화하기 위하여, 비디오 콘텐츠는 종종 압축 포맷의 디지털 방식으로 인코딩된다. 대표적인 비디오 압축 표준은 MPEG-2 포맷 및 JVT/H.264/MPEG AVC(이하에서는 "H.264") 포맷이다. 이들 압축 표준은 인트라(intra) 코딩 및 인터(inter) 코딩 모두를 이용한다.

인트라 코딩은 연속적인 이미지 픽셀 또는 픽셀들의 패턴을 함께 나타냄으로써 픽쳐 또는 슬라이스를 재생하는 데에 필요한 이미지 데이터의 양을 감소시키는 데에 픽쳐(picture) 또는 슬라이스(slice) 내의 공간적인 중복(spatial redundancy)을 이용한다. 인트라 코딩된 이미지는 통상적으로 MPEG-2 인코딩 비디오에 대해서는 인트라 픽쳐(I-픽쳐)로, H.264 인코딩 비디오에 대해서는 인트라 슬라이스(I-슬라이스)로 알려져 있다.

인터 코딩은 MPEG 비디오 스트림의 아주 작은 단위인 특정 GOP(group of pictures) 내의 다른 이미지의 부분과 거의 동일한 부분인 이미지 부분을 시간적으로 반복함으로써 이미지 데이터를 감소시키는 데에 연속하는 이미지들 간의 중복을 이용한다. 통상적으로, MPEG-2 인코딩 비디오에 대해서는 P-픽쳐(predictive picture) 및 B-픽쳐(bidirectional predictive picture)의 2개의 타입의 인터 코딩 픽쳐가 존재한다. 유사하게, H.264 인코딩 비디오에 대해서는 P-슬라이스(P-slice) 및 B-슬라이스(bidirectional predictive slice)의 2개의 타입의 인터 코딩 슬라이스가 존재한다.

MPEG-2 압축 체계에서, P-픽쳐는 가장 가까운 이전의 I-픽쳐 또는 P-픽쳐로부터의 P-픽쳐의 차(difference)를 나타내는 움직임 벡터를 포함한다. B-픽쳐는 이전 또는 다음 I-픽쳐 또는 P-픽쳐로부터의 B-픽쳐의 차를 나타내는 움직임 벡터를 포함한다. H.264 압축 체계에서, P-슬라이스는 리스트(list) 0으로 알려진 제1 리스트에 포함된 기준 픽쳐로부터의 P-슬라이스에서의 차를 나타내는 예측기를 포함한다. B-슬라이스는 리스트 0, 리스트 1로 알려진 제2 리스트 중 하나를 고려함으로써, 혹은 리스트 0과 리스트 1을 모두 고려함으로써(쌍방향 예측, bi-prediction) B-슬라이스에서의 차를 나타내는 예측기를 포함한다. 쌍방향 예측이 이용되는 경우에, 리스트 0 및 리스트 1 예측기는 함께 평균화되어 최종 예측기를 생성한다. 이후에, I-픽쳐 및 I-슬라이스는 함께 I-이미지로 불리고, P-픽쳐 및 P-슬라이스는 함께 P-이미지로 불리며, B-픽쳐 및 B-슬라이스는 함께 B-이미지로 불린다. I-이미지, 복수의 P-이미지 및 복수의 B-이미지가 전형적으로 이미지 그 룹 각각에 제공된다.

디지털 텔레비전 방송 시스템은 전형적으로 압축된 비디오 콘텐츠를 디지털 텔레비전 수신기로 스트리밍한다. 비디오 콘텐츠를 하드 디스크 드라이브(HDD)에 저장하여, 뷰어가 비디오 콘텐츠의 시간 시프트 프리젠테이션(time shift presentation) 및 비디오 스트림의 트릭 모드 재생(trick mode playback)의 구현을 가능하게 하는 데에 수신기와 함께 PVR(personal video recorder)가 종종 이용된다. 트릭 모드 재생(trick mode playback)의 예는 고속 순방향 및 고속 역방향이 있다.

재생을 원하는 때에 비디오 콘텐츠를 디코딩하는 데에 비디오 디코더가 이용된다. 특정 이미지 그룹을 디코딩하기 위하여, 디코더는 먼저 이미지 그룹 내의 I-이미지를 디코딩하여야 하며, 그 후에 이미지 그룹 내의 뒤이은 P-이미지 및 B-이미지를 디코딩하여야 한다. 고속 순방향 및 고속 역방향 재생 동안에, 저장된 비디오 이미지의 단지 일부만이 디스플레이된다. 그러나, 압축된 비디오가 이미지간 의존성을 가지고서 압축되기 때문에(즉, I-이미지 및 B-이미지), 디스플레이될 것보다 더 압축된 이미지를 디코딩하는 것이 필요하다. 따라서, 고속 순방향 및 고속 역방향 재생의 구현은 정규 재생의 경우보다 더 빠른 디코딩 속도를 요구한다. 그러나, 이미지 그룹의 디스플레이 순서가 늦은 이미지의 정규 디코딩은 이미지 그룹 내에서 일찍 디스플레이되도록 의도되는 디코딩된 이미지의 이용가능성을 요구하기 때문에 고속 역방향 재생이 고속 순방향 재생보다 더 문제가 많다.

특정 비디오 스트림에 적용되는 압축 타입에 관하여, H.264 이미지 그룹은 더 잠재적인 이미지간 의존성을 가지므로 H.264 포맷에 따라 생성되는 이미지 그룹의 디코딩은 MPEG-2 이미지의 디코딩보다 계산적으로 복잡함에 주의하여야 한다. 따라서, H.264 포맷에 따라 생성되는 비디오 스트림에 대하여 트릭 모드 재생을 수행하는 데에 더 빠른 디코딩 속도가 필요하다.

고속 순방향 및 고속 역방향 재생에 알맞은 고속 디코딩을 제공하기에 충분히 효과적인 비디오 프로세서, 특히 H.264 인코딩된 비디오 스트림에 대한 고속 역방향 재생을 제공할 수 있는 비디오 프로세서는 고가이다. 전술한 결함에 대한 몇몇 종래 기술의 해결방안은 인트라 프레임 인코딩을 이용하는 저해상도 비디오 신호의 기록을 포함한다. 예를 들면, 미국 특허 제5,477,397호는 트릭 모드를 달성하기 위하여 비디오 테이프의 특유 부분에 인트라 프레임 인코딩 기술을 이용하여 저해상도 비디오 신호를 기록하는 것을 개시한다. 그러나, 이러한 종래 기술의 해결방안은 많은 저장 공간, 예를 들면 수신된 비디오의 제2의 저해상도 버전(version)을 기록할 만한 충분한 테이프 공간을 필요로 한다. 따라서, 저비용 비디오 프로세서 및 저 비용 저장 수단을 이용하여 고속 순방향 및 고속 역방향 재생이 수행될 수 있도록 하는 해결방안이 요구된다.

<발명의 개요>

본 발명은 인코딩된 비디오 스트림에 포함된 이미지의 처리를 용이하게 하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서, 장치는 퍼스널 비디오 레코더를 포함한다. 본 발명에 따르면, 복수의 비-인트라(non-intra) 코딩된 이미지가 인트라 코딩된 이미지(I-이미지)로 트랜스코딩된다. 예를 들면, 예측 이미지(P-이미지), 쌍방향 이미지(B-이미지) 또는 P-이미지와 B-이미지의 조합이 I-이미지로 트랜스코딩된다. 부가적으로, 이미지의 트랜스코딩은 인코딩된 비디오 스트림의 정규 재생 동안에 수행될 수 있다.

그 후에, 복수의 트랜스코딩된 I-이미지는, 예를 들면 데이터 저장장소에 저장된다. 복수의 트랜스코딩된 I-이미지를 포함하는 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우가 규정되는데, 이는 비디오 스트림의 정규 재생을 트랙킹(tracking)한다. 본 발명에 따르면, 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우의 바깥에 놓이는 트랜스코딩된 I-이미지는 저장장소에서 삭제된다.

트랜스코딩된 I-이미지는 비디오 스트림의 트릭 모드 재생, 예를 들면 역방향 트릭 재생, 고속 역방향 트릭 재생 또는 고속 순방향 재생 동안에도 디코딩될 수 있다. 또한, 고속 재생 트릭 모드 동안에, 트랜스코딩된 I-이미지와 원래 코딩된 이미지(originally coded image)가 디코딩되고, 트랜스코딩된 I-이미지가 원래 코딩된 이미지 각각을 예측하기 위한 참조(reference)로서 이용된다.

본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 트랜스코딩 방법의 흐름도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩을 위하여 이미지 그룹으로부터 선택된 이미지를 식별하는 표.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 시퀀스 표.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩된 이미지 디코딩 방법의 흐름도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 비디오 레코더의 고레벨 블록도.

도면은 본 발명의 개념을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 설명하는 유일한 구성이 아님을 이해하여야 할 것이다. 이해를 돕기 위하여, 도면에서 공통되는 동일한 요소를 나타내는 데에는 가능한 한 동일한 참조부호가 이용되었다.

본 발명은 인코딩된 비디오 스트림에 대한 트릭 재생을 개선하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 예측 픽쳐 또는 슬라이스(P-이미지) 및 쌍방향 픽쳐 또는 슬라이스(B-이미지)와 같은 비-인트라 코딩된 이미지는 인트라 코딩된 이미지(I-이미지)로 트랜스코딩된다. 본 발명에 따르면, 예를 들면 고속 역방향 재생과 같은 트릭 재생 동안에, 이들 트랜스코딩된 I-이미지는 그들이 트랜스코딩된 오리지널(original) 이미지를 대신하여 이용될 수 있다. I-이미지의 디코딩은 오리지널 이미지를 디코딩하는 것보다 덜 복잡한데, P-이미지 및 B-이미지의 디코딩은 움직임 추정뿐만 아니라 그들이 예측되는 다른 이미지의 디코딩 또한 요구하는 반면, I-이미지는 다른 이미지와는 독립적으로 디코딩되기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 트릭 재생 동안의 트랜스코딩된 I-이미지의 이용은 P-이미지 및 B-이미지의 이용과 비교할 때에 상당히 적은 비디오 처리를 요구한다. 따라서, 보다 낮은 복잡도의 비디오 프로세서가 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 트랜스코딩 방법의 흐름도를 도시한다. 도 1의 방법(100)은 단계 105에서 시작하는데, 여기서는 인코딩된 비디오 스트림 내의 선택된 비-인트라 이미지가 I-이미지로 트랜스코딩된다. 본 발명의 일 실시예에서, 이미지는 비디오 스트림의 재생 동안에 트랜스코딩된다. 이미지는 재생을 위하여 이미 디코딩될 것이기 때문에, I-이미지로의 트랜스코딩을 완성하는 데에 요구되는 부가적인 처리 전력은 상대적으로 작다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 이러한 점에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이미지는 데이터 저장장소에의 비디오 스트림의 저장 동안에, 또는 비디오 스트림의 저장 후에, 비디오 스트림의 재생 전에 트랜스코딩될 수 있다. 모든 비-인트라 코딩된 이미지(예를 들면, B-이미지 및 P-이미지)가 트랜스코딩되거나, 선택된 이미지가 트랜스코딩될 수 있다. 예를 들면, P-이미지가 트랜스코딩을 위하여 배타적으로 선택되거나, B-이미지가 트랜스코딩을 위하여 배타적으로 선택되거나, P-이미지와 B-이미지의 조합이 트랜스코딩을 위하여 선택될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩을 위하여 이미지 그룹으로 선택된 이미지를 식별하는 표를 도시한다. 도 2에서, 표(200)는 단지 소정의 이미지(210) 만이 트랜스코딩을 위하여 선택되는 이미지 그룹(205)에 대한 데이터 구조를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 이미지(210)는 선택되어 이미지 그룹(205)에서 균일하게 배치된 I-이미지를 생성하여 더 유연한 고속 역방향 및 고속 순방향 재생을 제공한다. 도 2의 배열에서, 선택된 이미지(210)는 전술한 바와 같이 B-이미지가 이용될 수도 있지만, 원래 P-이미지로서 코딩된 이미지이다. 다시 도 1을 참조하면, 단계 110에서, 트랜스코딩된 I-이미지는 데이터 저장장소에 저장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 트랜스코딩된 I-이미지는 나중에 있을지도 모를 이용을 위하여, 예를 들면 역방향 트릭 재생, 고속 순방향 트릭 재생 또는 정규 재생을 위하여 데이터 저장장소에 보유된다. 그러한 장치는 고화질의 이미지를 제공하는 동시에 최소의 이미지 처리 자원을 이용하여 비디오 프리젠테이션(presentation)의 임의의 원하는 부분에 랜덤 액세스하는 것을 용이하게 한다. 그러나, 그러한 데이터 저장장치는 I-이미지와 같은 비디오 프리젠테이션 내의 그러한 모든 이미지를 저장하는 데에 비교적 큰 저장 용량을 요구할 것이다. 그러나, 비록 낮은 이미지의 화질을 야기할 수 있지만, 저장 용량은 트랜스코딩된 픽쳐의 비트레이트(bitrate)를 감소시킴으로써 감소될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 그리고 도 1의 단계 115를 참조하면, 슬라이딩 시퀀스 윈도우 바깥에 놓이는 이미지는 삭제될 수 있다. 예를 들면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 시퀀스 표를 도시한다. 도 3의 표(300)에서, 트랜스코딩되었거나, 트랜스코딩될 비디오 시퀀스 내의 이미지만이 이미지 시퀀스 표(300)에 도시되어 있다. 따라서, 비디오 스트림이 원래 코딩된 I-이미지 및 B-이미지를 포함할지라도, 그러한 이미지는 예시적인 시퀀스에는 도시되지 않는다. 또한, 예에서는 P-이미지만이 트랜스코딩되는 것으로 도시되어 있지만, 전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 B-이미지 또한 트랜스코딩될 수 있다.

슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우(305)는 도 3에 규정되어 있으며, 이것은 가장 최근에 트랜스코딩된 I-이미지(310)를 트랙킹한다. 특히, 다음의 비-I-이미지(non I-image, 315)가 트랜스코딩되어 가장 최근에 트랜스코딩된 I-이미지(310)를 형성할 때마다, I-이미지(310)가 데이터 저장장소에 순차적으로 추가된다. 그 후에, 가장 오래된 I-이미지(320)는 데이터 저장장소에서 삭제될 수 있다.

본 발명에 따라 트랜스코딩된 I-이미지(325)를 저장하는 데에 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우(305)를 이용하는 것은 그렇지 않을 경우에 되감기(rewind), 고속 순방향 또는 이미지 재생에 요구될 디코딩 양을 감소시키고, 그러한 동작 동안에 화질을 향상시킬 수 있도록 한다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어 영화의 처음으로 다시 되감기를 하는 동안과 같이 상당한 양의 비디오 콘텐츠를 되감기할 때에는 뷰어는 전형적으로 이미지 화질에는 관심을 가지지 않는다. 본 발명에 따라 이미지 시퀀스 윈도우(305) 바깥에 놓이는 트랜스코딩된 I-이미지를 삭제하는 것은 트랜스코딩된 이미지의 비트레이트의 감소를 요구하지 않고서 트랜스코딩된 I-이미지(325)를 저장하는 데에 할당되는 저장 자원의 양을 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 다른 실시예에서는 트랜스코딩된 I-이미지(325)를 저장하는 데에 요구되는 저장 용량의 양을 더욱 감소시키기 위하여 본 발명의 슬라이딩 시퀀스 윈도우(305)와 결합하여 비트레이트 감소가 실행될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스코딩된 이미지 디코딩 방법의 흐름도를 도시한다. 도 4의 방법(400)은 단계 405에서 시작하는데, 여기서 트랜스코딩된 I-이미지가 디코딩된다. 단계 410에서, 그와 같이 디코딩된 이미지들이 트랜스코딩되지 않은 다른 이미지에 대한 예측 소스 이미지로서 이용된다. 예를 들면, 비-인트라 이미지가 하나 이상의 트랜스코딩된 오리지널 이미지로부터 예측된 P-이미지 또는 B-이미지인 경우에, 비-인트라 이미지는 그들이 원래 예측된 이미지의 트랜스코딩된 버전으로부터 예측될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 비디오 레코더의 고레벨 블록도를 도시한다. 도 5의 PVR(500)은 복수의 비-인트라 코딩된 이미지를 I-이미지로 트랜스코딩하고, 전술한 방법을 수행함으로써 인코딩된 비디오 스트림에 포함되는 이미지를 처리하기 위한, 예를 들면 DSP(digital signal processor, 502)와 같은 프로세서 또는 임의의 다른 적절한 프로세서를 예시적으로 포함한다. 도 5의 PVR(500)은 키(key) 및 디스플레이 보드(520), 동조기(540), A/V 입력 선택기(538), USB 입력(546), 저장 장치(548) 및 프로그램 정보 모듈(550) 또한 포함한다. 부가적으로, 도 5의 PVR(500)은 제1 및 제2 IR(infra-red) 링크(530, 532), 비디오 오버레이 인코더(552), 비디오 스위치(560), 헤드폰 잭(534), 표준 A/V 컴포넌트 커넥터 블록(570), YPbPr 컴포넌트 커넥터 블록(580) 및 SPDIF(Sony/Phillips digital interface) 커넥터 블록(590)을 예시적으로 포함한다.

컴포넌트 커넥터 블록(570, 580, 590)은 다양한 출력 포맷의 오디오/비디오 신호를 제공한다. 예를 들면, 표준 A/V 컴포넌트 커넥터 블록(570)은 크로미넌스(chrominance) 및 루미넌스(luminance) 비디오 신호로 분리된 비디오를 비디오 디스플레이에 출력하기 위한 S-비디오 커넥터(572)와, 표준 콤포지트(composite) 비디오 신호를 제공하기 위한 콤포지트 비디오 커넥터(574)를 포함한다. 또한, 표준 A/V 컴포넌트 커넥터 블록(570)은 좌우 오디오 출력 커넥터(576, 578)를 각각 포함할 수 있다.

YPbPr 컴포넌트 커넥터 블록(580)은 HDTV(high definition television)에 전형적으로 이용된다. YPbPr 컴포넌트 커넥터 블록(580)은 아날로그 비디오 루미넌스 컴포넌트를 제공하기 위한 비디오 루미넌스(Y) 출력 커넥터(582)와, 아날로그 청색차(B-Y)를 제공하기 위한 Pb 출력 커넥터(584)와, 아날로그 적색차(R-Y)를 제공하기 위한 Pr 출력 커넥터(586)를 포함한다. 또한, SPDIF 컴포넌트 커넥터 블록(590)은 동축 케이블 또는 광섬유 케이블 각각을 통해서 디지털 오디오 신호를 출력하기 위한 동축 출력(592) 및 광 출력(594)을 포함한다.

키 및 디스플레이 키보드(520)는 PVR(500)에 대한 사용자 인터페이스로서 제공된다. 키 및 디스플레이 보드(520)는 키패드(522), 디스플레이(524), IR 원격 제어 인터페이스(526) 및 실시간 클록(528)을 포함한다. 키패드(522) 또는 IR 원격 제어 인터페이스(526)를 이용함으로써, 사용자는 PVR(500)에 의해서 실행될 기능을 선택하여 원하는 PVR 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 PVR(500) 상의 채널을 변경하거나, 트릭 모드 재생을 수행할 것을 선택할 수 있다. 실시간 클록(528)은 시간을 맞추는데, 이것은 디스플레이(524)에 의해서 표시될 수 있다. 디스플레이(524)는, 예를 들면 PVR(500)에 의해서 실행되는 트릭 모드, PVR(500)에 의해서 기록되는 선택된 채널, 또는 비디오 디스플레이 상에 나타나는 프리젠테이션(presentation)을 나타내는 식별자와 같은 다른 정보 또한 나타낼 수 있다.

제1 및 제2 IR 링크(530, 532)는 오디오, 비디오 및 데이트 스트림 사이의 인터페이스를 단순화하는 것을 돕기 위하여 위성 및 비-위성 애플리케이션 사이의 통신 링크의 세트를 형성한다. 제1 IR 링크(530)는 DSP(502)와 IR 통신 링크를 가지는 다른 장치 사이의 통신 인터페이스일 수 있다. 특히, 제1 IR 링크(530)는 표준 프로그램 가이드 정보를 이용하여 무선 또는 케이블 텔레비전 방송 또는 무선 방송을 위하여 특별히 설계된 다른 장치를 제어하는 데에 유용할 수 있다. 제1 IR 링크(530)는 장치 사이의 소비자의 상호작용을 단순화하는 특징 또한 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 제 1 IR 링크(530)는 원 터치(one touch) 프로그램 기록과 기타 사용자 편의 기능을 가능하게 할 수 있다. 제2 IR 링크(532)는, 예를 들면 케이블 수신 장치, VCR 등과 같은 DSP(502)에의 직접적인 접속을 요구하지 않는 장치와 통신하는 데에 유용할 수 있다.

DSP(502)는 프로그래밍된 기능 및 프로세스 사용자 입력을 실행한다. 예를 들면, DSP(502)는 채널 변경, 기록 파라미터의 확립/변경 및 트릭 재생의 수행을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. DSP(502)는 A/D(analog to digital) 컨버터(504), MPEG/H.264 인코더/디코더(506), FPGA(field programmable gate array, 508), 레코더/재생 인터페이스(510), 비디오 디지털 인코더(512), 오디오 D/A 컨버터(514) 및 SPDIF 출력(516)을 포함한다. DSP(502)는 상이한 DSP 컴포넌트가 서로 통신하고 데이터를 협력하여 처리하는 것을 가능하게 하는 하나 이상의 데이터 버스를 더 포함할 수 있다. 특히, 버스 통신 및 데이터 처리를 용이하게 하기 위하여 IRQ(interrupt request) 및 DMA(direct memory access)가 이용될 수 있다.

오디오/비디오(A/V) 입력 선택기(538)는 복수의 A/V 입력을 포함한다. 예를 들면, 입력 선택기(538)는 동조기(540)로부터 비디오 콘텐츠의 스트림을 수신하는 A/V 입력을 포함할 수 있다. 예를 들면, 동조기(540)는 비디오 콘텐츠의 스트림을 수신하기 위한 입력 포트를 포함할 수 있다. 동조기(540)는 다수의 채널을 통해서 동시에 복수의 비디오 콘텐츠의 스트림을 수신하고, 입력 선택기 또한 다양한 다른 입력 장치로부터 비디오 콘텐츠를 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 비디오 카메라는 비디오 콘텐츠를 프론트(front) A/V 입력(542)을 통해서 입력 선택기(538)에 전송할 수 있으며, VCR은 비디오 콘텐츠를 리어(rear) A/V 입력을 통해서 전송할 수 있다. 특히, 기타 A/V 장치가 A/V 입력 선택기(538)에 접속될 수도 있다.

A/V 입력 선택기(538)는 수신된 비디오 콘텐츠를 DSP(502)에 전달한다. DSP의 A/D 컨버터(504)는 아날로그 포맷으로 수신된 비디오 콘텐츠를 디지털 포맷으로 변환하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어 디지털 인터페이스(546)를 통해서 수신된 디지털 비디오 스트림인 비디오 콘텐츠와 같은 이미 디지털 포맷인 비디오 콘텐츠는 아날로그-디지털 변환을 우회할 수 있다.

FPGA(508)는 수신되는 데이터의 타입에 따라 A/V 입력 선택기(538) 또는 디지털 인터페이스(546)으로부터 수신된 데이터에 대한 명령의 처리를 제공한다. 예를 들면, 비디오 콘텐츠가 압축되지 않은 형태로 수신되는 경우에는, FPGA(508)는 기록/재생 인터페이스(510)로 전송하기 전에 압축을 위하여 비디오 콘텐츠를 인코더/디코더(506)에 전달할 수 있다. 이러한 압축은 표준 비디오 압축 체계, 또는 표준 압축 체계와 비교할 때에 보다 많은 수의 이미지가 I-이미지로서 인코딩되는 변형 압축 체계일 수 있다. 예를 들면, 이미지가 I-이미지로서 인코딩하기 위하여 비디오 콘텐츠의 스트림으로부터 순차적으로 선택될 수 있다. 이와 달리, FPGA(508)는 압축되지 않은 포맷으로 데이터 저장장소에 저장하기 위하여 비디오 콘텐츠를 기록/재생 인터페이스에 전달할 수 있다.

비디오 콘텐츠가 압축된 포맷으로 수신되는 경우에는, FPGA(508)는 인코더/디코더(506)에 전술한 바와 같이 선택된 이미지를 트랜스코딩하고, 그 후에 비디오 콘텐츠를 수신/재생 인터페이스(510)에 전달할 것을 명령할 수 있다. 어느 경우든, FPGA(508)는 판독/기록 명령을 기록/재생 인터페이스(510)에 제공할 수 있으며, 그 후에 비디오 콘텐츠를 데이터 저장장소(548)에 저장할 수 있다.

데이터 저장장소(548)는 하나 이상의 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장 장치는 HDD(hard disk drive)와 같은 자기 저장 매체, DVD(digital video disk)와 같은 광 저장 매체, RAM(random access memory)과 같은 전자 저장 매체, 자기/광 저장 매체 또는 임의의 기타 적절한 저장 장치일 수 있다. 또한, 데이터 저장장소(548)는 저장 장치의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

데이터 저장장소(548)는 임의의 적절한 통신 버스를 통해서 기록/재생 인터페이스(510)에 접속될 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장장소(510)는 IEEE-1394 버스(FireWire, i.LINK), USB(universal serial bus), ATA(advanced technology attachment) 버스, SATA(serial ATA) 버스, PCI(peripheral component interconnect) 버스 또는 임의의 다른 적절한 통신 인터페이스를 통해 기록/재생 인터페이스(510)에 접속될 수 있다.

재생 동안에, 수신/재생 인터페이스(510)는 데이터 저장장소(548)로부터 비디오 콘텐츠를 판독하고 압축해제를 위하여 인코더/디코더(506)에 전달될 비디오 스트림을 생성한다. 특히, 비디오 스트림이 상당한 수의 I-이미지 또는 트랜스코딩된 I-이미지와, 표준 압축 체계보다 작은 수의 P-이미지 및 B-이미지를 포함하는 경우에는, 인코더/디코더(506) 상의 작업 부하가 상당히 감소될 수 있다. 압축해제 후에, 비디오 콘텐츠는 비디오 및 오디오 신호로 분리될 수 있다. 오디오 신호는 SPDIF(516)로 전달되어 동축 출력(592) 또는 광 출력(594)을 통해서 디지털방식으로 출력된다. 오디오 신호는 D/A 변환을 위하여 오디오 D/A 컨버터(514)로 전달될 수도 있다. D/A 변환 후에, 오디오 신호는 헤드폰 잭(534) 및/또는 좌우 오디오 출력(576, 578)을 통해서 출력된다.

비디오 신호는 비디오 디지털 인코더(512)에 의해서 처리되는데, 이것은 비디오 신호에 대하여 D/A 변환을 수행하고, 비디오 신호를 다양한 포맷으로 인코딩한다. 예를 들면, 비디오 신호는 루미넌스 및 크로미넌스(Y+C) 신호로 분리되는 RGB 포맷으로 인코딩되거나, NTSC(National Television Standards Committee) 포맷을 가지는 콤포지트 비디오 신호로 인코딩될 수 있다. RGB 비디오 신호는 비디오 오버레이 인코더(552)로 전달되는 데에 반하여, 콤포지트 비디오 및 Y+C 비디오 신호는 비디오 스위치(560)로 전달된다.

비디오 오버레이 인코더(552)는 오버레이 모듈(554), NTSC 비디오 인코더(556) 및 YPbPr 매트릭스 인코더(558)를 포함한다. 오버레이 모듈(554)은 프로그램 정보를 프로그램 정보 모듈(550)로부터 수신하고, 프로그램 정보를 비디오 신호 상에 그래픽적으로 오버레이(overlay)한다. 프로그램 정보 모듈(550)은 프로그램 정보를 프로그램 가이드(program guide)로부터 추출할 수 있다. 프로그램 가이드는 많은 소스로부터 제공될 수 있다. 예를 들면, 프로그램 가이드는 온라인 소스, 모뎀 다이얼업 접속, 페이저 네트워크 등으로부터 제공될 수 있다. 프로그램 가이드는 A/V 입력 선택기(538)에 의해서 수신되고, DSP(502)에 의해서 프로그램 정보 모듈(550)에 전달되는 유입(incoming) 비디오 콘텐츠 내에 포함될 수도 있다.

프로그램 정보는 프로그래밍 일정뿐만 아니라 각각의 채널에 대하여 이용가능한 프로그램을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 개별적인 프로그램에 대하여, 프로그램 정보는 프로그램 식별자, 채널 정보, 기록 시간, 프로그램 지속시간, 장면(scene) 데이터, 프로그램 크레디트(program credit) 등을 포함할 수 있다. 기타 정보 및 그래픽이 비디오 신호 상에 오버레이될 수도 있을 것이다. 예를 들면, 클록, 텍스트 블록, 사용자 정보, 메뉴, 아이콘, 픽쳐 등이 비디오 신호 상에 오버레이될 수 있다. 전형적으로, 사용자에 의해서 요청되는 때 또는 몇몇 사전규정된 이벤트 시에 정보가 오버레이된다. 그러나, 채널 식별자와 같은 몇몇 정보는 비디오 신호 위에 계속해서 오버레이될 수 있다.

NTSC 인코더는 개별적인 루미넌스 및 크로미넌스 신호로 분리된 비디오뿐만 아니라 NTSC 포맷의 콤포지트 비디오 신호로서의 비디오 신호를 출력할 수 있다. 그 후에, 비디오 신호는 비디오 스위치(560)로 전달될 수 있다. 비디오 스위치(560)는 NTSC 인코딩된 비디오 신호 또는 비디오 디지털 인코더(512)에 의해서 생성된 비디오 신호를 디스플레이하기 위하여 선택하는 데에 이용된다. 각각의 소스로부터의 크로미넌스 및 루미넌스 비디오 신호는 S-비디오 출력 커넥터(572)를 통해서 출력될 수 있음에 반하여, 각각의 소스로부터의 콤포지트 비디오 신호는 콤포지트 비디오 출력 커넥터(574)를 통해서 출력될 수 있다.

YPbPr 매트릭스 인코더(558)는 YPbPr 포맷의 아날로그 비디오 신호를 생성한다. 전술한 바와 같이, YPbPr 비디오 신호는 비디오 루미넌스(Y) 콤포넌트, 아날로그 청색차(B-Y) 및 아날로그 적색차(R-Y)를 포함한다. Y 콤포넌트는 Y 출력 커넥터(582)로 출력될 수 있으며, (B-Y) 차는 Pb 출력 커넥터(584)로 출력될 수 있으며, (R-Y) 차는 Pr 출력 커넥터(586)로 출력될 수 있다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 하나의 프로세싱 시스템에서 집중형으로 구현되거나, 상이한 요소가 몇몇 상호접속된 처리 시스템상에 분산된 분산형으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 기재된 방법을 수행하기 위해 적응된 어떤 종류의 프로세싱 시스템 또는 기타 장치라도 적합하다. 하드웨어 및 소프트웨어의 전형적인 조합은 로딩되어 실행되는 때에 처리 시스템이 본 명세서에 기술된 방법을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 가지는 범용 프로세싱 시스템일 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 기재된 방법의 실시를 가능하게 하고, 프로세싱 시스템에 로딩되는 때에 이러한 방법을 수행할 수 있는 모든 특징을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 내장될 수도 있다. 여기서의 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 소프트웨어 애플리케이션은 정보 처리 능력을 가지는 시스템이 직접적으로, 또는 a) 다른 언어, 코드 또는 노테이션(notation)으로의 변환, b) 상이한 머티리얼(material) 형태로의 재생성 중 적어도 하나 이후에 특정 기능을 수행하도록 의도된 명령의 세트의 임의의 언어, 코드 또는 노테이션으로 된 임의의 표현을 의미한다.

전술한 바는 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것으로, 본 발명의 다른 또는 추가적인 실시예가 본 발명의 기본적인 범위를 벗어나지 않고서 고려될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서 결정된다.

Claims

인코딩된 비디오 스트림에 포함된 이미지들의 처리를 용이하게 하기 위한 방법으로서,

복수의 비-인트라 코딩된 이미지(non-intra coded image)들을 인트라 코딩된 이미지들(I-이미지들)이 되도록 트랜스코딩(transcoding)하는 단계;

상기 트랜스코딩된 복수의 I-이미지들을 포함하는 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우(sliding image sequence window)를 규정하는 단계 - 상기 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우는 상기 비디오 스트림의 정규 재생을 트랙킹(tracking)함 -;

상기 트랜스코딩된 상기 복수의 I-이미지들을 저장하는 단계; 및

저장된 상기 트랜스코딩된 상기 복수의 I-이미지들 중에서, 상기 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우의 바깥에 놓이는 이미지들을 삭제하는 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 트랜스코딩 단계는 예측 이미지들(predictive images, P-이미지들)을 배타적으로 트랜스코딩하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 트랜스코딩 단계는 쌍방향 이미지들(bidirectional images, B-이미지들)을 배타적으로 트랜스코딩하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 트랜스코딩 단계는 예측 이미지들(P-이미지들) 및 쌍방향 이미지들(B-이미지들)을 트랜스코딩하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

고속 재생 트릭 모드(fast playback trick mode) 동안에, 상기 트랜스코딩된 I-이미지들과 원래 코딩된 이미지들(originally coded images)의 조합을 디코딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 트랜스코딩된 I-이미지들은 상기 원래 코딩된 이미지들 각각을 예측하기 위한 참조들로서 이용되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 비-인트라 코딩된 이미지들을 I-이미지들이 되도록 트랜스코딩하는 단계는 상기 인코딩된 비디오 스트림의 정규 재생 동안에 수행되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 비디오 스트림의 트릭 모드 재생 동안에 상기 트랜스코딩된 I-이미지들을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,

상기 트릭 모드 재생은 역방향(reverse) 트릭 재생인 방법.
제7항에 있어서,

상기 트릭 모드 재생은 고속 역방향 트릭 재생인 방법.
제7항에 있어서,

상기 트릭 모드 재생은 고속 순방향 재생인 방법.
인코딩된 비디오 스트림에 포함되는 이미지들의 처리를 용이하게 하기 위한 장치로서,

복수의 비-인트라 코딩된 이미지들을 인트라 코딩된 이미지들(I-이미지들)이 되도록 트랜스코딩하는 인코더(506);

상기 트랜스코딩된 복수의 I-이미지들을 포함하는 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우(sliding image sequence window)를 규정하는 프로세서(508) - 상기 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우는 상기 비디오 스트림의 정규 재생을 트랙킹함 -;

상기 트랜스코딩된 상기 복수의 I-이미지들을 저장하는 저장 수단(548)

을 포함하며,

상기 프로세서는 저장된 상기 트랜스코딩된 상기 복수의 I-이미지들 중에서, 상기 슬라이딩 이미지 시퀀스 윈도우의 바깥에 놓이는 이미지들을 삭제하는

장치.
제11항에 있어서,

상기 인코더(506)는 예측 이미지들(P-이미지들)을 배타적으로 트랜스코딩하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 인코더(506)는 쌍방향 이미지들(B-이미지들)을 배타적으로 트랜스코딩하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 인코더(506)는 예측 이미지들(P-이미지들) 및 쌍방향 이미지들(B-이미지들)을 트랜스코딩하는 장치.
제11항에 있어서,

고속 재생 트릭 모드 동안에, 디코더(506)는 상기 트랜스코딩된 I-이미지들과 원래 코딩된 이미지들의 조합을 디코딩하며, 상기 트랜스코딩된 I-이미지들은 상기 원래 코딩된 이미지들 각각을 예측하기 위한 참조들로서 이용되는 장치.
제11항에 있어서,

상기 인코더(506)는 상기 인코딩된 비디오 스트림의 정규 재생 동안에 상기 비-인트라 코딩된 이미지들을 I-이미지들이 되도록 트랜스코딩하는 장치.
제11항에 있어서,

디코더(506)는 상기 비디오 스트림의 트릭 모드 재생 동안에 상기 트랜스코딩된 I-이미지들을 디코딩하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 장치는 퍼스널 비디오 레코더(personal video recorder)(500)를 포함하는 장치.