KR101609798B1 - 동영상 판독 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 판독 장치는, 복수의 캡쳐된 프레임을 포함하는 인코딩 스트림을 생성하는 인코더와, 상기 인코딩 스트림을 복수의 화상그룹(GOP) 단위로 저장하는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 복수의 화상그룹을 상기 GOP 단위로 디코딩하는 디코더와, 실시간 영상 또는 상기 디코딩된 데이터에 관한 재생 영상을 화면에 출력하는 믹싱/드로잉부, 그리고, 사용자로부터의 재생 입력 신호를 입력받는 입력부를 포함하되, 상기 디코더는 상기 재생 입력 신호에 응답하여 상기 실시간 영상의 현재 시점 또는 선택된 시점에 해당되는 인코딩 스트림을 디코딩하고, 상기 믹싱/드로잉부를 통해 상기 디코딩된 데이터를 기초로 특정 시점의 재생 영상을 화면에 출력한다.

Description

동영상 판독 장치{moving picture replay device}

본 발명은 동영상 판독 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실시간 영상 또는 녹화된 영상으로부터 특정 시점의 영상을 효과적으로 판독하는 동영상 판독 장치에 관한 것이다.

비디오 인코딩 기법에 있어서, MPEG-4, AVC, HEVC(High Efficiency Video Coding) 등 인코딩 방법은 도 1과 같이 프레임 사이의 상관정보인 움직임 예측 및 보상기법을 이용하고 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 비디오 디코딩 기법에서의 프레임 구조를 도시한다. 도 1을 참조하면, 상기 I 프레임(Intra-coded frame)(100, 105)은 프레임 넘버 100 및 105로 표시되며, 상기 P 프레임(Predictive-coded frame)(101 내지 104 및 106 내지 109)는 프레임 넘버 101 내지 104 및 106 내지 109로 표시되며, 2개의 화상 그룹(Group Of Picture, GOP)을 포함한다. 일반적으로 화상그룹(Group Of Picture, GOP)은 I 프레임을 한 개만 포함하며 다음 I 프레임 이전까지 P프레임들만을 포함하여 구성되며, 도 1에서는 GOP 크기가 5인 경우를 제시하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1에서 제1 P 프레임(101, 106)은 이웃하는 I 프레임(100, 105)와 비교하고 그리고 제2 P 프레임(102 내지 104 및 107 내지 109)는 이웃하는 상기 제1 P 프레임(101, 106)과 비교하여 차이가 있는 부분만을 계산하여 차이 값만 인코딩한다.

한편 비디오 판독 장치는 녹화된 동영상을 재생하여 특정 시점의 영상을 정확히 판단하기 위한 장치로서, 주로 스포츠 경기 등과 같이 순간적으로 발생되는 동작 또는 상황을 정확하게 판단하거나 CCTV 녹화 영상 등에 포함된 이벤트 등을 분석하는 용도로 사용된다. 종래 기술에 따른 비디오 판독 장치는 녹화된 동영상 데이터를 프레임 단위로 버퍼로부터 읽어서 디코딩하였다. 따라서 동영상을 역방향 재생하는 경우에 있어서 P 프레임은 이전의 모든 P 프레임들 및 I 프레임들을 모두 디코딩해야만 디코딩이 가능하였다. 이러한 경우에 역방향 재생일 때에는 전체 프레임을 재생하는 대신에 I 프레임 단위로 이동하여 역방향 재생을 수행할 수 밖에 없어, 특정 시점에서의 영상을 정확하게 판단할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간 영상 또는 녹화 영상의 재생 방향에 상관없이 모든 프레임에 대해 자연스러운 재생이 가능하게 된다. 또한, 상기 방법은 명확한 영상 판독을 위한 다양한 영상 표시 방법을 제공하고 있다. 또한, 상기 방법은 특정 GOP를 디코딩하면서 다른 GOP를 메모리로부터 읽어들이는 병렬 프로세스가 가능하다.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부로부터 실시간으로 입력되거나 저장중인 동영상 데이터를 판독하는 동영상 판독 장치는, 동영상 데이터로부터 캡쳐된 복수의 프레임들을 포함하는 인코딩 스트림을 생성하는 인코더, 상기 인코딩 스트림을 복수의 화상그룹(Group Of Picture, GOP) 단위로 저장하는 저장부, 상기 저장부에 저장된 복수의 화상그룹을 상기 GOP 단위로 디코딩하는 디코더, 상기 동영상 데이터에 관한 실시간 영상 또는 상기 디코딩된 데이터를 기초로 재생 영상을 화면에 출력하는 믹싱/드로잉부 및 사용자로부터의 재생 입력 신호를 입력받는 입력부를 포함하되, 상기 디코더는 상기 재생 입력 신호에 응답하여 상기 실시간 영상의 현재 시점 또는 선택된 시점에 해당되는 인코딩 스트림을 디코딩하고, 상기 믹싱/드로잉부를 통해 상기 디코딩된 데이터를 기초로 특정 시점의 재생 영상을 화면에 출력한다.

여기서, 상기 외부의 동영상 데이터를 수신하여 프레임 단위로 캡쳐하는 프레임 캡쳐부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 믹싱/드로잉부는 상기 재생 영상의 출력시에 상기 실시간 영상의 현재 시점 또는 선택된 시점에 대응되는 프레임 및 상기 프레임에 인접한 하나 이상의 프레임들을 화면에 동시에 표시할 수 있다.

여기서, 상기 믹싱/드로잉부는 상기 실시간 영상 및 상기 실시간 영상의 현재 시점으로부터 일정 시간 이전의 재생 영상을 함께 화면에 표시할 수 있다.

여기서, 상기 입력부를 통해 수신되는 역방향 재생 입력에 응답하여 이미 재생된 제1 GOP 보다 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP의 I 프레임으로 이동하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 디코더는 상기 제1 GOP 및 제2 GOP를 GOP 단위로 디코딩하고, 상기 디코딩된 제1 GOP 및 제2 GOP 내의 프레임의 순서를 재배열하고, 상기 믹싱/드로잉부는 상기 재배열된 제1 GOP 및 제2 GOP를 순차적으로 재생할 수 있다.

여기서, 상기 GOP 단위로 저장되는 인코딩 스트림은 인덱스 파일 영역 및 프레임 저장 영역을 포함하고, 상기 인덱스 파일 영역은 인트라 프레임(intra frame)인 I 프레임의 위치를 지시할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예들에 따른 동영상 판독 장치는 실시간 방송 또는 카메라 영상으로부터 입력되는 동영상에 대하여 재생 방향에 상관없이 모든 프레임에 대해 자연스러운 재생이 가능하게 함으로써, 특정 시점에서의 정확한 영상 판독이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 따른 비디오 디코딩 기법에서의 프레임 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 동영상 판독 장치의 구성도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 판독 장치에 의해 인코딩되어 저장되는 영상 데이터의 프레임 구조를 도시한다.
도 4는 도 2의 동영상 판독 장치의 전면부의 예시도 및 입력부에 연결되는 조그 셔틀의 일례를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 동영상 판독 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동영상 판독 장치에 의해 수행되는 동영상의 정방향 재생 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동영상 판독 장치에 의해 수행되는 동영상의 역방향 재생 방법을 도시한다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 판독 장치(200)의 세부 구성도를 도시하고 있다. 상기 동영상 판독 장치(200)는 프레임 캡쳐부(210), 인코더(220), 저장부(230), 디코더(240), 믹싱/드로잉부(250), 제어부(260), 수신부(270) 및 입력부(280)를 포함한다.

프레임 캡쳐부(210)는 외부의 동영상 카메라(301) 또는 방송용 셋톱박스 등으로부터 입력되는 실시간 동영상 데이터 또는 실시간 방송 스트림으로부터 프레임 단위로 이미지를 캡쳐한다. 이때, 프레임의 추출은 영상 스트림에 포함된 모든 프레임을 전부 캡쳐하거나 또는 지정 프레임당 한번씩 프레임을 캡쳐하거나 지정 시간당 한번씩 프레임을 캡쳐할 수 있다. 가령 모든 프레임을 전부 캡쳐하는 경우에, 입력되는 실시간 방송 영상이 60 frame/min 의 영상이라면 프레임 캡쳐부(210)는 입력되는 영상 스트림을 캡쳐하여 분당 60개의 프레임 이미지를 생성한다. 상기 외부의 동영상 카메라 또는 방송용 셋톱박스와 동영상 판독 장치(200) 간의 데이터 전송은 HDMI 인터페이스나 HD-SDI 전송 방식으로 이뤄질 수 있다.

인코더(220)는 캡쳐된 프레임들을 인코딩하여 복수의 프레임들을 포함하는 인코딩 스트림을 생성하고, 저장부(230)는 상기 인코더(220)에서 생성된 인코딩 스트림을 복수의 GOP 단위로 저장한다.

상기 인코더 스트림은 후술할 디코더(240)가 복수의 프레임들을 포함하는 화상 그룹(GOP) 단위에 기반하여 디코딩할 수 있도록 상기 저장부(230)에 의해 인덱스 파일 영역을 구비하는 데이터 구조로 저장되게 된다.

이와 관련하여, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 판독 장치(200)에 의해 인코딩 및 인덱스 파일 영역이 부가되어 저장되는 인코딩 스트림의 프레임 구조가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 상기 인코딩 스트림(400)은 파일 헤더(410), 인덱스 파일 영역(420) 및 프레임 저장 영역(430)을 포함한다.

상기 파일 헤더(410)는 디코딩을 위한 제어 정보를 포함하며, 구체적으로 동기화 코드, 패킷 오류 지시자, 페이로드 시작 지시자, 디코더 우선순위, 패킷 형태 구분자, 스크램블 제어 및 적응 필드 제어 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 인덱스 파일 영역(420)은 인트라 프레임(intra frame)인 I 프레임의 위치를 지시하며, 구체적으로 상기 I 프레임의 프레임 넘버 또는 배열 내의 어드레스 값 등이 될 수 있다. 이러한 상기 인덱스 파일 영역(420)에서 지시되는 I 프레임의 위치를 지시하는 방식은 가변 길이 방식의 GOP 설정에 의한 동적인 프레임 구성에 있어 특히 유용하다. 즉, 가변길이 복호시 리사이징 제어신호에 의해 설정된 리사이징 영역에 포함되는 블록의 데이터까지 복호하도록 구성하는 것이 용이하게 된다.

상기 인덱스 파일 영역(420)은 본 발명의 동영상 판독 장치(200)에 의해 규정되어 사용되는 인코딩 스트림의 데이터 구조와 일반적인 동영상 인코딩 방법에 의해 인코딩된 데이터 구조를 구분하는 주요한 특징 중의 하나로서, 종래의 동영상 인코딩 방법에 따른 인코딩 스트림에는 상기 인덱스 파일 영역(420)이 포함되어 있지 않다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 동영상 카메라(301)에서 송출되는 동영상 데이터는 동영상 판독 장치(200)의 프레임 캡쳐부(210)를 거쳐 인코더(220)에서 인코딩된 후 저장부(230)에서 상기 인덱스 파일 영역(420)이 추가되어 상기 설명한 데이터 구조의 인코딩 스트림으로 가공되는 반면, 동영상 카메라(303)에서 송출되는 동영상 데이터가 외부의 네트워크 비디오 전송장치(310) 등에서 인코딩되어 입력되거나 또는 동영상 카메라(304)에서 직접 인코딩되어 상기 네트워크(320)에 연결된 수신부(270)로 입력되는 인코딩 스트림에는 상기 인덱스 파일 영역(420)이 포함되어 있지 않을 수 있다. 이 경우에도 상기 수신부(270)로부터 저장부(230)로 전달된 인코딩 스트림은 저장부(230)에서 상기 인덱스 파일 영역(420)이 부가된 데이터 형식으로 저장될 수 있다.

한편 상기 프레임 저장 영역(430)은 I 프레임 및 P 프레임들을 포함하는 상기 복수의 프레임들(100 내지 119)에 해당한다. 여기서, I 프레임은 인트라 프레임(intra frame)으로서 JPEG 영상 데이타와 유사한 구조를 가지며, 다른 프레임들을 참조하여 인코딩되지 않으므로, 움직임 보상 동작을 수행하지 않고, 독자적으로 디코딩 가능한 영상이다. 반면에 P 프레임은 인터 프레임(inter frame)으로서, 이전 프레임들을 참조하여 인코딩되므로, 이전 프레임들을 참조하여 움직임 보상 동작을 수행하여야 하므로, 이전 프레임들을 참조하여 디코딩 가능한 영상이다. 이와 관련하여, HEVC의 경우는 P 프레임이 일반화된 GPB 프레임이 대신 사용되므로, 본 발명에서 P 프레임은 HEVC의 GPB로 대체 될 수 있다.

또한 B 프레임 영상(미도시)은 이전 프레임 영상 및 다음 프레임 영상을 참조하여 움직임을 보상하여야 하는 영상으로, B 프레임에서 단방향 움직임 예측만 적용된 경우는 P 프레임과 동일한 것으로 볼 수 있으므로, 본 발명에서 B 프레임은 P프레임으로 대체될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동영상 판독 장치(200)는 인코더(220)에서 복수의 프레임들(100 내지 119)을 포함하도록 생성된 인코딩 스트림(400)의 제1 및 제2 I 프레임의 위치 값을 기초로 저장부(230)가 파일 헤더(410) 및 인덱스 파일 영역(420)을 추가하고 이를 GOP 단위로 저장한다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 디코더(240)는 상기 저장부(230)에 저장된 복수의 화상그룹을 GOP 단위로 디코딩한다. 여기서, I 프레임은 독자적으로 디코딩 가능하며, P 프레임은 상기 I 프레임 및 각각의 P 프레임 이전에 위치하는 P 프레임의 디코딩 결과를 참조하여 최종적으로 디코딩된다.

믹싱/드로잉부(250)는 상기 프레임 캡쳐부(210)에서 캡쳐된 복수의 프레임 이미지들 또는 상기 수신부(270)을 통해 수신된 인코딩 스트림을 실시간 영상용 디스플레이(292)에 표시하거나 또는 디코더(240)에서 디코딩된 영상을 재생 영상용 디스플레이(294)에 표시한다. 이때, 믹싱/드로잉부(250)는 상기 실시간 영상용 디스플레이(292)에 실시간 영상을 표시하기 위한 제1 표시부(252) 및 재생 영상용 디스플레이(294)에 재생 영상을 표시하기 위한 제2 표시부(254)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실시간 영상용 디스플레이(292)와 재생 영상용 디스플레이(294)는 별도의 디스플레이 장치일 수 있으며, 또는 단일의 디스플레이 장치에서 실시간 영상 및 재생 영상을 후술할 입력부(280)를 통한 사용자의 입력 신호에 따라 선택적으로 또는 PIP(picture in picture) 방식으로 표시할 수도 있다. 이때, 상기 디코딩된 영상은 프레임 넘버에 따라 순차적으로 또는 역순으로 재생된다.

동영상 판독 장치(200)에 연결된 외부의 동영상 카메라 등이 복수 개 존재하는 경우에 상기 제1 표시부(252)는 각각의 동영상 카메라로부터 수신된 하나 이상의 실시간 영상을 같이 실시간 영상용 디스플레이(292)에 화면이 분할된 형태로 표시할 수 있다. 또는 실시간 영상용 디스플레이(292)에 실시간 영상과 함께 수 초에서 수십 초 이전의 하나 이상의 재생 영상을 함께 표시할 수도 있다. 또는 실시간 영상용 디스플레이(292)에 실시간 영상과 재생 영상을 PIP 방식으로 표시할 수도 있다.

상기 제2 표시부(254)는 사용자의 입력 신호에 응답하여 현재 표시중인 실시간 영상의 현재 재생 지점 또는 선택된 특정 시점에 대한 재생 영상을 재생 영상용 디스플레이(294)에 표시한다. 이때, 제2 표시부(254)는 상기 현재 재생 지점 또는 선택된 특정 시점의 프레임(예를 들어, N번째 프레임)과 함께 상기 N번째 프레임 다음의 하나 이상의 프레임들을 화면에 함께 표시할 수 있다(예를 들어, N+1번째 프레임, N+2번째 프레임, N+3번째 프레임 등).

상기 제어부(260)는 상기 입력부(280)로부터 수신되는 사용자의 입력 신호에 응답하여 재생 화면의 표시 모드를 정방향 모드 또는 역방향 모드로 변환하도록 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(260)는 사용자의 정방향 재생 입력 신호 또는 역방향 재생 입력 신호가 수신되면 그에 따라 재생 화면의 표시 모드를 정방향 모드 또는 역방향 모드로 변환하고, 현재 제1 표시부(252)에 의해 실시간 영상용 디스플레이(292)에 표시되고 있는 실시간 영상의 현재 시점에 해당되는 재생 영상을 상기 저장부(230)로부터 추출하고 이를 디코딩하도록 상기 디코더(240)에 제어 신호를 전달한다. 구체적인 정방향 재생 방법 및 역방향 재생 방법은 도 6, 도 7을 통해 상세히 후술하기로 한다.

상기 입력부(280)는 사용자의 정방향 재생 입력 신호 또는 역방향 재생 입력 신호 등의 각종 입력 신호를 수신하여 이를 제어부(260)로 전달한다. 이와 관련하여, 도 4에는 상기 동영상 판독 장치(200)의 전면부 및 입력부의 예시도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 상기 입력부(280)는 외부의 입력 장치, 예를 들어, 마우스(320) 또는 조그 셔틀(330)을 연결하기 위한 USB 인터페이스 등의 입출력 인터페이스 등으로 이루어진다. 이와 별도로 상기 동영상 판독 장치(200)의 전면에 조그 셔틀(282) 등의 입력 수단을 별도로 구비할 수도 있다. 상기 조그 셔틀(330, 282)은 조그 다이얼(331), 재생 모드를 정방향 모드 또는 역방향 모드로 전환하기 위한 정방향 재생 버튼(332), 역방향 재생 버튼(333), 일시 정지 버튼(334), 설정 시간 단위(예를 들어 10초)로 재생 영상을 앞, 뒤로 이동시키는 전방 이동 버튼(335), 후방 이동 버튼(336) 등을 포함할 수 있다. 상기 조그 다이얼(331)을 시계 반대 방향으로 회전시키면 현재 프레임(N번째 프레임)에서 한 프레임씩 뒤로 이동하며, 시계 방향으로 회전시키면 현재 프레임에서 한 프레임씩 앞으로 이동하게 된다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 동영상 판독 방법의 일례를 도시하고 있다.

도 5를 참고하면, 우선 상기 동영상 판독 장치(200)는 외부의 동영상 카메라 또는 방송 셋톱박스 등으로부터 촬영된 동영상 데이터 또는 방송 스트림을 입력받는다(S100). 이후, 수신된 동영상 데이터 또는 방송 스트림을 프레임 단위로 캡쳐된 후에(S110), 인코더(220)에서 캡쳐된 프레임들을 인코딩하여 복수의 프레임들을 포함하는 인코딩 스트림을 생성하고(S130), 이를 저장부가 미리 규정된 헤더 영역(410) 및 인덱스 파일 영역(420)을 포함하는 데이터 구조로 저장한다(S140). 이와 함께, 상기 제1 표시부(252)는 상기 프레임 단위로 캡쳐된 복수의 프레임 이미지들을 실시간 영상용 디스플레이에 출력한다(S120).

실시간 영상용 디스플레이에 실시간 영상이 표시되는 중에 사용자로부터 재생 입력 신호가 수신되면(S150), 상기 제어부(260)는 이에 응답하여 동영상 재생 모드를 요청된 입력 신호에 따라 정방향 재생 모드 또는 역방향 재생 모드로 변환하고, 요청된 시점에서의 인코딩 스트림을 상기 저장부(230)로부터 취득한다(S160). 취득된 인코딩 스트림은 디코더(240)에 의해 GOP 단위로 디코딩된 후(S170), 제2 표시부(254)에서 디코딩된 데이터를 이용하여 재생 영상을 출력한다(S180).

도 6은 상기 동영상 판독 장치(200)에 의해 수행되는 동영상의 정방향 재생 방법을 도시한다. 이와 관련하여, ISO/IEC MPEG-4(International Organization for Standardization/ International Electrotechnical Commission Moving Picture Experts Group-4) Part 10의 AVC(Advanced Video Coding) 표준/ITU-T H.264 권장 사항(이하, MPEG-4 AVC 표준이라 함)에 있어서, 신택스(syntax) 요소로서 프레임 넘버는 픽쳐에 대한 식별자로서 사용되며, MPEG-4 AVC 표준에 정의된 바와 같이 수개의 제한 사항을 갖는다. 프레임 넘버의 일차적인 목적은 픽쳐가 디코딩될 때마다 증분되는 카운터로서 역할하여, 데이터 손실이 있는 경우, 디코더가 일부 픽쳐들이 손실되었음을 검출하여, 문제를 해소할 수 있도록 하는 것이다. 프레임 넘버는 액세스 유닛의 디코딩 순서로 증가하며, 표시 순서를 지시할 필요는 없다. 하지만, 본 발명에서는 상기 픽쳐를 재생함에 있어서 프레임 넘버에 기반하여 디코딩하는 것이 아니라, 복수의 프레임들을 포함하는 화상 그룹(GOP) 단위에 기반하여 디코딩하는 것을 목적으로 한다. 한편, 도 6에서 상기 GOP의 크기는 5로 가정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, GOP 별로 가변 길이로 설정하는 방식도 가능하다. 이러한 가변 길이 방식의 경우에는 가변길이 복호시 리사이징 제어신호에 의해 설정된 리사이징 영역에 포함되는 블록의 데이터까지 복호하도록 구성될 수 있다.

상기 제어부(260)는 정방향 재생 입력 신호를 상기 입력부(280)로부터 수신하는 것에 응답하여 동영상 재생 모드를 정방향 모드로 변환하고, 현재 재생중인 프레임에 해당하는 인코딩 스트림을 GOP 단위로 저장부(230)에서 불러들여서 버퍼(290)에 임시 저장한다. 상기 디코더(240)는 상기 버퍼(290)에 저장된 복수의 화상그룹을 GOP 단위로 디코딩한다. 여기서, I 프레임(100, 105, 110 및 115)는 독자적으로 디코딩 가능하며, P 프레임(101 내지 104, 106 내지 109, 111 내지 114 및 115 내지 119)는 상기 I 프레임(100, 105, 110 및 115) 및 상기 P 프레임 이전에 위치하는 P 프레임의 디코딩 결과를 참조하여 최종적으로 디코딩된다.

상기 믹싱/드로잉부(250)는 상기 디코딩된 영상을 프레임 번호에 따라 순차적으로 재생한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동영상 판독 장치에 의해 수행되는 동영상의 역방향 재생 방법을 도시한다.

상기 제어부(260)는 상기 역방향 재생 입력을 상기 입력부로부터 수신하는 것에 응답하여 동영상 재생 모드를 역방향 모드로 변환하고, 현재 재생중인 제1 GOP(115 내지 119) 보다 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP(110 내지 114)의 I 프레임(110)으로 이동하도록 제어한다. 프레임 번호 115 내지 119 재생 시점에 사용자로부터 역방향 재생 입력이 수신되면, 상기 입력부(280)는 상기 역방향 재생 입력에 기반하여 상기 제어부(260)로 인터럽트 신호를 전송한다. 상기 인터럽트 신호를 수신한 상기 제어부(260)는 동영상 재생 모드를 역방향 모드로 변환하고, 현재 재생 시점을 지시하는 픽쳐 마커를 상기 제1 GOP(115 내지 119) 내의 프레임에서 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP의 I 프레임(110)으로 이동시킨다. 즉, 제1 GOP(115 내지 119)로부터 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP(110 내지 114)의 I 프레임(110)으로 이동은 현재 프레임의 위치가 제1 GOP(115 내지 119)의 마지막 P 프레임(119)에 해당한다면 다음에 재생될 GOP(미도시)를 기준으로 2개의 이전 GOP로의 이동을 의미한다. 상기 과정은 상기 동영상 재생 모드가 역방향 모드인 동안 반복 수행된다.

상기 버퍼(290)는 상기 저장부(230)로부터 읽어들인 복수의 GOP들을 상기 디코더(240)로 전송하기 이전에 상기 복수의 GOP들을 저장한다. 여기서, 상기 디코더(240)에 의해 디코딩된 복수의 GOP 들을 프레임 재배열하여 상기 버퍼(290) 또는 다른 버퍼 영역에 저장할 수도 있다.

본 발명에 일 실시예에 따른 역방향 재생 시에, 상기 제어부(260)는 상기 제2 GOP(110 내지 114) 및 상기 제1 GOP(115 내지 119)를 GOP 단위로 상기 저장부(230)로부터 읽어들여서 상기 버퍼(290)에 저장하고, 상기 디코더(240)는 상기 버퍼(290)에 저장된 제1 GOP(115 내지 119) 및 제2 GOP(110 내지 114)를 GOP 단위로 디코딩한다. 이 때 상기 디코더(240)는 역방향 재생을 위하여 디코딩된 GOP 내의 프레임 순서를 재배열한다. 이를 위해 하나 이상의 버퍼(290) 영역이 필요할 수 있다. 상기 믹싱/드로잉부(250)는 상기 디코더(240)에 의해 디코딩되고 재배열된 제1 GOP(119 내지 115) 및 제2 GOP(114 내지 110)를 순차적으로 재생한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 역방향 재생 시에, 상기 제어부(260)는 상기 제2 GOP(110 내지 114)가 버퍼에 저장되는 경우에 단위 GOP 만큼 선행하는 제3 GOP(105 내지 109)의 I프레임으로 이동하도록 제어하고, 상기 버퍼(290)는 상기 제3 GOP(105 내지 109)를 상기 저장부(230)로부터 읽어들이고, 그리고 상기 디코더(240)는 상기 버퍼(290)에 저장된 제3 GOP(105 내지 109)를 디코딩한다. 마찬가지로 이 때 상기 디코더(240)는 역방향 재생을 위하여 디코딩된 GOP 내의 프레임 순서를 재배열한다. 이와 유사하게 제4 GOP(105 내지 109)도 디코딩된 이후에 프레임 재배열 과정을 거칠 수 있다.

한편, 상기 믹싱/드로잉부(250)는 상기 재배열된 제1 GOP(119 내지 115) 및 제2 GOP(114 내지 110)를 재생한 이후에 상기 재배열된 제3 GOP(109 내지 105)를 재생한다.

종래 기술에 따른 비디오 디코딩 방법은 비디오 스트림을 프레임 단위로 버퍼로부터 읽어서 디코딩하였다. 따라서 동영상을 역방향 재생하는 경우에 있어서 P 프레임은 이전의 모든 P 프레임들 및 I 프레임들을 모두 디코딩해야 디코딩이 가능하다. 이러한 경우에 I 프레임 단위로 이동하여 역방향 재생을 수행할 수 밖에 없어, 녹화된 영상을 역방향으로 재생하는 데에 있어 특정 시점에서의 영상을 재생할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 실시예들에 따른 동영상 판독 장치에 사용되는 동영상 재생 방법은, 역방향 재생 시에 픽쳐 마커를 이미 재생된 제1 GOP 보다 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP의 I 프레임으로 이동하여, 녹화된 영상을 역방향으로 재생하는 데에 있어 임의의 시점에서의 영상을 재생할 수 있다. 또한, 상기 방법은 특정 GOP를 디코딩하면서 다른 GOP를 메모리로부터 읽어들이는 병렬 프로세스가 가능하다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (7)

1. 외부로부터 실시간으로 입력되거나 저장중인 동영상 데이터를 판독하는 동영상 판독 장치에 있어서,
   동영상 데이터로부터 캡쳐된 복수의 프레임들을 포함하는 인코딩 스트림을 생성하는 인코더;
   상기 인코딩 스트림을 복수의 화상그룹(Group Of Picture, GOP) 단위로 저장하는 저장부;
   상기 저장부에 저장된 복수의 화상그룹을 상기 GOP 단위로 디코딩하는 디코더;
   상기 동영상 데이터에 관한 실시간 영상 또는 상기 디코딩된 데이터를 기초로 재생 영상을 화면에 출력하는 믹싱/드로잉부; 및
   사용자로부터의 재생 입력 신호를 입력받는 입력부를 포함하되,
   상기 디코더는 상기 재생 입력 신호에 응답하여 상기 실시간 영상의 현재 시점 또는 선택된 시점에 해당되는 인코딩 스트림을 디코딩하고, 상기 믹싱/드로잉부를 통해 상기 디코딩된 데이터를 기초로 특정 시점의 재생 영상을 화면에 출력하고,
   상기 GOP 단위로 저장되는 인코딩 스트림은 인덱스 파일 영역 및 프레임 저장 영역을 포함하고, 상기 인덱스 파일 영역은 인트라 프레임(intra frame)인 I 프레임의 위치를 지시하는,
   동영상 판독 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부의 동영상 데이터를 수신하여 프레임 단위로 캡쳐하는 프레임 캡쳐부를 더 포함하는,
   동영상 판독 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 믹싱/드로잉부는 상기 재생 영상의 출력시에 상기 실시간 영상의 현재 시점 또는 선택된 시점에 대응되는 프레임 및 상기 프레임에 인접한 하나 이상의 프레임들을 화면에 동시에 표시하는,
   동영상 판독 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 믹싱/드로잉부는 상기 실시간 영상 및 상기 실시간 영상의 현재 시점으로부터 일정 시간 이전의 재생 영상을 함께 화면에 표시하는,
   동영상 판독 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력부를 통해 수신되는 역방향 재생 입력에 응답하여 이미 재생된 제1 GOP 보다 단위 GOP 만큼 선행하는 제2 GOP의 I 프레임으로 이동하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는,
   동영상 판독 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 디코더는 상기 제1 GOP 및 제2 GOP를 GOP 단위로 디코딩하고, 상기 디코딩된 제1 GOP 및 제2 GOP 내의 프레임의 순서를 재배열하고,
   상기 믹싱/드로잉부는 상기 재배열된 제1 GOP 및 제2 GOP를 순차적으로 재생하는,
   동영상 판독 장치.
7. 삭제

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