KR19980054366A - 디지탈 티브이의 피아이피(pip)구현장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

디지탈 TV의 PIP화면 구현장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 입력되는 자화면용 영상신호의 픽쳐헤드를 체크하여 I, P, B 프레임을 검출하고, 상기 검출된 프레임에 관계없이 모든 프레임에 대한 DC값을 계산하며 상기 DC값의 계산결과에 따라 데이터를 소거하거나 현 프레임의 DC값에 대해 움직임 보상된 이전 기준프레임의 DC값과 상기 계산된 현 프레임의 DC값을 합산하여 PIP화면을 구성하도록 하여 기존의 비디오 복호기를 매우 단순화함에도 불구하고 움직임이 본래의 화질에 비해 조금도 손상되지 않는 우수한 화면을 복구해낼 수 있기 때문에 PIP응용에 아주 우수하며 특히 다수개의 PIP화면을 동시에 구현하고자 할 때 경제성과 화질을 모두 추구할 수 있는 것이다.

Description

디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치 및 그 방법

본 발명은 디지탈 TV에 관한 것으로서, 특히 디지탈 TV방송에서 최소의 오버헤드(Overhead)를 부가하여 양질의 PIP(Picture-in-Picture)화면을 얻을 수 있는 디지탈 TV의 PIP구현장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디지탈 TV의 PIP화면은 TV방송에서의 채널탐색 등을 목적으로 TV주화면의 모퉁이 즉, 일부분에 작은 보조화면을 형성하는 것이다.

응용에 따라서는 다수개의 PIP화면을 띄워야 할 수도 있으므로 PIP 구현회로는 간단하고 경제적일수록 큰 이점을 가진다 하겠다.

이하, 종래 기술에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 디지탈 TV의 PIP구현방법을 나타낸 동작 플로우 챠트이다.

우선, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면 압축된 모화면용 영상신호를 원래의 영상신호로 복원하는 제 1 복호부(11); 가변장 부호화된 자화면용 영상신호를 일정한 길이의 부호로 복원한 다음 특정 프레임(I-프레임)에 대한 데이터를 추출하고, 이로부터 모화면/자화면에 필요한 DC값을 추출하여 축소된 영상데이타를 출력하는 제 2 복호부(12); 상기 제 2 복호부(12)에서 출력되는 축소된 영상데이타를 공급받고 윈도우사이즈 신호에 따라 그 영상데이타를 보간하거나 감쇄시켜 자화면용 영상데이타를 확대 또는 축소된 영상데이타로 복원하는 보간 및 감쇄부(13); 상기 보간 및 감쇄부(13)에서 출력되는 자화면용 영상데이타를 저장하는 저장부(14); 상기 제 1 복호부(11)에서 출력되는 모화면용 영상데이타와 메모리(14)에서 출력되는 자화면용 영상데이타를 합성하는 스위칭부(18); 자화면을 제어하기 위한 윈도우사이즈 신호 및 윈도우팬을 출력하는 제어부(15); 상기 윈도우사이즈 신호에 따라 유용한 자화면용 영상데이타가 출력되도록 상기 메모리(14)에 어드레스 신호를 공급하는 어드레스 발생부(16)와, 상기 윈도우팬 신호의 제어에 따라 상기 스위칭부(18) 및 어드레스 발생부(16)에 타이밍 신호를 공급하는 타이밍 발생부(17)로 구성된다.

상기 구성에 대한 동작을 살펴보기로 한다.

압축된 영상 비트스트림(Bitstream)은 A채널과 B채널로 동시에 입력된다고 가정한다.

이때, A채널과 B채널의 영상 비트스트림은 전송선로상으로 전송되어진 신호를 복조하여 에러정보를 정정하고, 트랜스포트 비트스트림에서 영상에 관한 정보만을 추출해낸 결과만을 일컫는 것이다.

A채널인 주채널 즉, 시청자가 모화면으로 보기를 원하는 화면에 대한 채널을 의미하고 B채널은 부채널 즉, 시청자가 자화면으로 선택적으로 보기를 원하는 화면에 대한 채널을 의미한다.

상기 B채널이 도 1에서는 1개로 도시되어 있지만 실제로는 2개이상 다수개가 존재할 수 있다.

만일 PIP 기능이 존재하지 않고 주채널의 영상만을 시청하고자 하는 경우에는 A채널의 신호만이 제 1 복호부(11)를 통해 압축된 비트스트림이 원래의 영상신호로 복원된다.

상기 제 1 복호부(11)는 MPEG과 같은 방법으로 압축되어 있는 영상을 복호화하는 블록으로서 이는 어떤 공지된 보호기로도 대체할 수 있다.

부채널 즉, B채널을 통해 입력되는 영상신호는 가변장 복호기(미도시)를 통하여 다른 복호기와 마찬가지로 일정한 길이의 부호로 복원되는데 여기서, 만일 영상신호가 움직임에 대한 보상을 해주는 부호화가 되어 있으면 상기 가변장복호기에서 움직임이 없는 프레임 즉, I-프레임에 대한 데이터만이 추출된다.

다시말해서 MPEG의 경우와 같이 하나의 I-프레임뒤에 여러개의 P-프레임과 B-프레임(움직임 보상된 프레임)들이 따라오게 되면 이들 프레임에 대한 데이터들을 모두 제거해 버리고 I-프레임에 대한 데이터만을 추출해낸다.

상기 추출된 I-프레임에 대한 데이터 중에서 PIP에 필요한 DC값만이 추출되는데 MPEG과 같은 경우에서는 8×8블록에 대한 DC값을 의미한다.

이렇게 함으로서 상기 가변장 복호기는 통상의 영상데이타 복호기보다 더 간단한 구조로 구현할 수 있게 되는데 즉, 움직임 보상에 관련된 회로가 불필요하게 되며 그로인해 발생되는 부호테이블 등이 불필요하게 된다.

그리고 단지, I-프레임에 대한 데이터를 가변장 부호에서 복호해주는 테이블만을 필요로 하게 된다.

DC값은 통상적으로 가변장이 아닌 부호로 구성되어 있으며 이 DC값은 축소된 영상데이타로 복원되는데 이때, 축소된 영상데이타는 DCT블록의 수평, 수직사이즈만큼 축소된 영상이며 MPEG의 경우에는 가로/세로로 1/8만큼 축소된 영상데이타이다.

상기 가변장 복호기의 동작원리는 도 2와 같으며 이 원리는 어떠한 기존의 가변장 복호기에도 적용할 수 있다.

즉, 먼저 픽쳐헤더(Picture Header) 를 체크하고(S101) 이어 I-프레임인지를 확인하여 (S102) I-프레임 데이타이면 가변장 복호기를 통해 가변장 부호를 복원하고(S103) 아니면 계속해서 그 다음의 픽쳐헤드를 체크하여 I-프레임이 검출될 때까지 스킵한다.

상기의 가변장 복호과정을 종료한 후 DC값만을 추출하기 위하여 DC값인지를 확인해서(S104) DC값이 아니면 데이터를 소거(S106)하고 DC값이면 데이터를 출력한다(S105).

제 2 복호부(12)를 통하여 출력되는 축소된 영상데이타는 보간 및 감쇄부(13)에 공급되어 자화면의 사이즈가 조정된다.

즉, 생산과정에서 큰 사이즈의 화면을 원할 경우에는 보간(Interpolation)과정을 통해 축소된 데이터를 좀 더 큰 사이즈의 영상데이타로 복원시키고 작은 사이즈의 화면을 원할 때에는 다시 감쇄시키게 된다.

이때, 보간은 단순히 줌을 이용하거나 인접화소간의 연산과정을 통해 계산해낼 수 있으며, 적용되는 보간과 감쇄회로는 어떠한 공지기술로서도 가능하다.

이렇게 원하는 사이즈의 영상데이타가 만들어지면 이는 저장부(14)에 저장되는데 이 저장부(14)에 저장된 작은 사이즈의 자화면데이타는 스위칭부(18)에 의해 제 1 복호부(11)로부터 입력되는 모화면의 영상데이타와 합성된다.

이때, 상기 스위칭부(18)는 타이밍 발생부(17)에서 출력되는 타이밍 신호에 의해 제어되는데 그 타이밍 발생부(17)는 모화면용 영상신호와 자화면용 영상신호의 스위칭되는 시점을 결정해 주고 동시에 어드레스 발생부(16)에서 저장부(14)의 데이터를 출력하기 위해 출력하는 어드레스의 발생시점을 결정해 준다.

제어부(15)는 생산자와 사용자가 원하는 윈도우 팬(window pan) 즉, 자화면용 영상의 위치와 윈도우 사이즈 즉, 자화면의 사이즈, 정보들을 출력하기 위한 제어신호를 타이밍 발생부(17)측으로 출력하고 그 타이밍 발생부(17)에서는 자화면용 영상데이타가 삽입되는 타이밍 신호를 출력하게 된다.

또한, 상기 제어부(15)는 상기 보간 및 감쇄부(13)에서 윈도우의 사이즈 정보를 출력하여 사용자가 원하는 사이즈의 자화면용 영상데이타를 생성토록 하고, 상기 타이밍 발생부(17)에도 그 사이즈 정보를 출력한다.

그리고, 이에 따라 그 타이밍 발생부(17)에서 출력되는 해당 타이밍 신호에 의해 저장부(14)에서 유효한 자화면용 영상데이타가 출력된다.

MPEG과 같은 I-프레임 뒤에 P-프레임이나 B-프레임이 연속해서 따라오는 경우에는 P-프레임이나 B-프레임은 제거되기 때문에 I-프레임을 축소한 영상이 다음 I-프레임이 발생될 때까지 중복하여 출력한다.

이때, 상기 저장부(14)에 이미 I-프레임에 대한 데이터가 저장되어 있기 때문에 원하는 만큼의 프레임을 출력할 수 있게 된다.

그런데 도 1에서 보간 및 감쇄부(13)가 존재하지 않을 경우 도 2에서와 같이 제 2 복호부(12)의 출력을 그대로 일정용량의 램으로 구성된 메모리에 기록한다.

그리고, 2배의 줌 영상일 경우 상기 어드레스 발생부(16)는 한 어드레스의 데이터를 중복하여 읽어내도록 어드레스를 발생시키고 1/2로 축소시킬 경우에는 저장부(14)내의 어드레스를 하나씩 건너 뛰면서 발생시킨다.

이렇게 하므로서 화면을 2배로 줄이거나 확대 할 수 있는 것이다.

종래 기술에 따른 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치 및 그 방법은 수상기에 PIP전용회로를 부가하여 그 회로로서 압축된 비디오 비트열중 I-프레임 데이타의 DC성분만으로 PIP화면을 복구하는 것으로서 일반디코더가 갖는 DCT 및 움직임 보상과 관련된 회로부분을 삭제하기 때문에 매우 단순하고 값싼 PIP회로를 얻을 수 있다는 것이지만 I-프레임 데이터만을 복호화하여 표시하기 때문에 프레임률이 4, 5정도로 움직임이 눈에 가슬리는 화면을 얻을 수 밖에 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 I-프레임은 종래 기술과 같은 방법으로 복호화하되 부호기 측에서 부호화 비트열에 최소한의 데이터를 추가하여 P, B프레임을 누적오차가 발생하지 않도록 복호화하여 PIP화면을 구성하도록 한 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 장치에 상응하는 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치를 나타낸 블록 구성도.

도 2는 종래 기술에 따른 디지탈 TV의 PIP구현방법을 나타낸 동작 플로우 챠트.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치를 나타낸 블록 구성도.

도 4는 도 3에 도시한 제 2 복호부에 대한 상세 블록 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 기준프레임의 DC값 보간방법을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 디지탈 TV의 PIP구현방법을 나타낸 동작 플로우 챠트.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21, 22 : 복호부23, 26 : 저장부

24 : 제어부25 : 포맷변환부

27 : 스위칭부

본 발명의 특징은 입력되는 영상신호의 I, P, B 프레임에 대한 DC값 모두를 이용하여 PIP화면을 구현하는데 있다.

본 발명에 따른 디지탈 티브이의 PIP구현장치의 특징은 입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로만 재구성하여 복호화된 영상데이타를 출력하는 복호화수단; 상기 복호화수단에서 복호화된 영상데이타를 일시 저장하고 있다가 일 출력제어신호에 따라 출력하는 제 1 저장수단; 상기 제 1 저장수단에서 출력되는 영상데이타를 제공되는 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호에 따라 공간상의 DC값 보간이나 시간축상에서의 DC값을 보간하여 주화면과 동일한 주사방식 및 프레임율을 가지고 적절한 크기가 되도록 포맷변환하는 포맷변환수단과; 상기 포맷변환된 자화면의 영상데이타와 상기 복호화된 주화면의 영상데이타를 일 제어신호에 따라 합성하여 디스플레이하는 스위칭부; 상기 일 제어신호와 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호를 제공하는 제어수단을 포함하여 구성됨에 있다.

본 발명에 따른 디지탈 PIP구현방법으로 특징은 입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로만 재구성하여 복호화된 영상데이타를 출력하는 복호화단계; 상기 DC값으로만 재구성되어 복호화된 영상데이타를 일시 저장하고 있다가 일 출력제어신호에 따라 출력하고, 상기 출력되는 영상데이타를 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호에 따라 공간상의 DC값 보간이나 시간축상에서의 DC값을 보간하여 주화면과 동일한 주사방식 및 프레임율을 가지고 적절한 크기가 되도록 포맷변환하는 포맷변환단계; 상기 포맷변환된 자화면의 영상데이타와 입력되는 복호화된 주화면의 영상데이타를 일 제어신호에 따라 합성하여 디스플레이하는 단계로 이루어짐에 있다.

본 발명의 방법에 대한 다른 특징은 입력되는 자화면용 영상신호의 픽쳐헤드를 체크하여 해당프레임(I, P, B)을 검출하는 단계; 상기 검출된 프레임에 관계없이 DC값을 계산하는 단계; 상기 DC값의 계산결과에 따라 데이터를 소거하거나 현 프레임의 DC값에 대해 움직임 보상된 이전 기준프레임의 DC값과 상기 계산된 현프레임의 DC값을 합산하여 PIP화면을 구성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 있다.

이하, 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시한 제 2 복호화부에 대한 상세 블록 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 리퍼런스 프레임의 DC값 보간방법을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명은 디지탈 TV방송에서 압축된 부호화 데이터열에 최소한의 데이터를 추가하는 대신 간단한 PIP전용복호기로서 움직임이 전혀 왜곡되지 않는 작은 자화면을 얻도록 한 것이다.

본 발명에서 비디오 부호화열에 추가하여 되는 데이터는 매 P-프레임 데이터에 대해 이들 데이터를 움직임 보상하는데 필요한 리퍼런스 프레임(Reference frame)의 DC값들로서 일반적인 비디오 복호기가 이들 데이터를 무시하도록 하는데에는 전혀 문제가 없다.

본 발명의 구성은 위와 같은 추가 데이터를 압축하여 비디오 부호화 비트열에서 삽입시키는 비디오 부호화기와 이와 같은 추가 데이터가 적절히 삽입된 압축된 비디오 부호화열, 그리고 이러한 새로운 부호화열을 이용하여 움직임 특성이 매우 우수한 PIP화면을 복호해 내는 PIP전용 복호기로 구성된다.

압축된 비디오 비트열에 새로운 데이터를 추가하는 방법이나 이 추가할 데이터를 압축하는 방법은 그다지 중요하거나 새로울 것이 없으므로 여기에서는 추가된 데이터를 써서 PIP전용 복호기가 어떤식으로 동작하는지에 초점을 맞추어 설명하도록 하겠다.

여기서, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 디지탈 티브이의 PIP구현장치에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 도 3을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 제 1 복호부(21), 제 2 복호부(22), 제어부(24), 제 1 저장부(23), 포맷변환부(25), 제 2 저장부(26) 및 스위칭부(27)로 구성된다.

상기 제 1 복호부(21)는 일 채널(A채널)를 통해 입력되는 압축된 모화면용 영상신호를 원래의 영상신호로 복원하여 상기 스위칭부(27)로 출력하고 A채널의 경우 영상의 주사방식, 프레임율 등의 정보를 제어부(24)에 출력한다.

상기 제 2 복호부(22)는 입력되는 자화면용 영상신호를 일정한 길이로 복원한 다음 프레임의 종류(I, P, B프레임)에 관계없이 DC값으로만 재 구성된 복호화된 자화면용 영상신호로 복원하여 제 1 저장부(23)로 출력하고 B채널의 경우 영상의 주사방식, 프레임율 등의 정보를 제어부(24)로 출력한다.

상기 제어부(24)는 상기 제 1 복호부(21) 및 제 2 복호부(22)에서 출력되는 모/자화면용 비디오데이타의 동기신호와 주사방식에 관한 정보 및 자화면의 크기를 결정하여 상기 스위칭부(27), 제 1,2 저장부(23, 26) 및 포맷변환부(25)에 해당되는 제어신호를 제공한다.

제 1 저장부(23)는 상기 제 2 복호부(22)에서 출력되는 프레임의 종류(I, P, B프레임)에 관계없이 DC값으로만 재 구성된 복호화된 자화면용 비디오데이타를 저장하고 있다가 제어부(24)의 출력제어신호에 따라 포맷변환부(25)로 출력한다.

여기서, 상기 제 1 저장부(23)는 제 2 복호부(22)에서 출력되는 자화면용 비디오데이타의 속도와 포맷변환부(25)에서 출력되는 데이터의 속도가 다를 수 있기 때문에 이 속도를 일치 시켜주기 위한 즉, 버퍼링(Buferring)역할을 하기 위한 저장부인 것이다.

상기 포맷변환부(25)는 상기 제어부(24)에서 제공되는 화면크기 제어신호 및 주사방식에 대한 제어신호에 따라 상기 제 1 저장부(23)에서 출력되는 자화면용 영상데이타를 적절히 공간상의 보간이나 시간축상에서 보간하여 PIP 화면이 출력되는 모화면과 동일한 주사방식 및 프레임율을 가지고 적절한 화면의 크기가 되도록 포맷 변환시켜 준다.

상기 포맷 변환된 비디오 데이터는 제 2 저장부(26)로 제어부(24)의 출력제어신호에 따라 출력하되어 저장된다.

이때, 상기 제 2 저장부(26)는 상기 포맷변환부(25)에서 출력되는 비디오 데이터의 출력시점과 이 데이터가 일 화면에 디스플레이되는 시점이 다르기 때문에 이를 일치시켜주기 위한 버퍼의 역할을 하기 위해 필요한 것이다.

이렇게 제 2 저장부(26)에 저장된 자화면용 비디오 데이타는 제어부(24)의 출력제어신호에 따라 스위칭부(27)로 출력된다.

상기 스위칭부(27)는 제 1 복호부(21)에서 출력되는 모화면용 영상데이타와 제 2 저장부(26)에서 출력되는 자화면용 영상데이타를 입력받아 제어부(24)의 모화면에 대한 자화면의 디스플레이 위치제어신호에 따라 모화면의 적당한 위치에 자화면(PIP화면)을 위치시켜 두 채널의 데이터를 적절하게 선택하여 일 화면에 디스플레이하는 것이다.

여기서, 본 발명에 따른 PIP회로는 비디오 비트열중 프레임의 종류에 관계없이 DC값만을 이용하여 복호하기 때문에 복호된 보조화면을 크게 키운다든가 하는 것은 의미가 없다고 할 수 있다.

따라서, 기본적으로 몇가지 정해진 보조화면의 크기와 위치 조합만을 만들어 낸다고 했을 때 도 3의 포맷컨버터(25) 및 제어부(24)는 논리회로로써 충분히 구현할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 제 2 복호부(22)는 도 4에 도시된 바와 같이 B채널를 통해 입력되는 자화면용 영상신호를 가변장 길이 복호화하는 VLD(22a); 상기 가변장 길이 복호화된 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로만 재구성된 영상신호를 역양자화하는 역양자화부(22b); 상기 VLD(22a)에서 출력되는 가변장 길이 복호화된 영상신호의 프레임을 저장하는 프레임메모리(22d); 상기 프레임 메모리에 저장된 영상신호와 상기 역양자화된 영상신호를 비교하여 움직임 보상하여 상기 제 2 저장부(23)로 출력하는 움직임 보상부(22c)로 구성된다.

여기서, 상기 프레임메모리(22d)의 크기는 DC값으로만 구성된 프레임을 제2 프레임저장할 수 있는 크기를 가지는 것이다.

도 6은 도 4에 도시된 제 2 복호부(22)의 동작흐름도로서, 도 6을 참조하여 본 발명에서 PIP전용 복호부 즉, 제 2 복호부(22)의 동작방법을 설명하기로 한다.

먼저, 입력되는 자화면의 영상신호의 픽쳐헤드를 체크하여(S201) I-프레임인지를 판단한다(S202).

I-프레임이면 DC값만을 추출하기 위하여 DC값인지를 판단한다(S203).

상기 판단결과 DC값이면 데이터를 출력하고(S204) DC값이 아니면 데이터를 소거한다(S205).

그리고, 상기 판단된 프레임이 I-프레임이 아니면 P-프레임인지를 판단하여(S206) P-프레임이면 DC값만을 추출하기 위하여 DC값인지를 판단한다(S207).

DC값이 아니면 데이터를 소거하고(S211) DC값이면, 상기 P-프레임이 움직임 보상된 기준 프레임(Reference Frame)을 입력한다(S208).

기준프레임이 입력되면 상기 기준프레임의 DC값과 상기 P-프레임의 DC값을 합산하여(S209) 데이터를 출력한다(S210).

한편, 상기 입력되는 프레임이 P-프레임이 아니면 당연히 B-프레임인 것이다.

따라서, 상기 B-프레임에 대한 DC값만을 추출하기 위하여 DC값인지를 판단하여(S212) 그 DC값이 아니면 데이터를 소거(S216)하고 DC값이면 기준프레임을 보간한다(S213).

여기서, 상기 B-프레임은 다른 프레임의 움직임 보상에 이용되지 않으므로 기준프레임을 보간하여도 화면의 화질열화에 큰 영향을 끼치지 않기 때문에 도 6과 같이 기준프레임의 DC값을 보간할 수 있는 것이다.

상기 B-프레임의 기준프레임이 보간되면 상기 보간된 기준프레임의 DC값과 B-프레임의 DC값을 더하여(S214) 데이터를 출력하는 것이다(S215).

즉, 상기와 같은 방법에서 I-프레임 데이터는 움직임 보상이 없기 때문에 자체의 압축된 비트열로써 그 DC값을 얻을 수 있다.

그러나 P, B-프레임은 움직임 보상이 되어 있기 때문에 기준프레임의 DC값을 알지 않고서는 정확한 DC값을 구할 수 없는 것이다.

또한, 이 기준프레임의 DC값은 과거에 PIP복호기 즉, 제 2 복호부(22)에서 출력된 어떠한 DC프레임으로 부터도 정확하게 유추해 낼 수 없는 것이다.

다만 적당한 알고리즘에 의해여 근사치만을 구할 수 있을 뿐이다.

이와 같이 오차를 감수하고 근사치를 구한다고 했을 때 한 GOP(Group of Picture)내에서 오차가 누적되어 뒤로 갈수록 화질 열화가 심해지기 때문에 자기 자신이 다른 프레임의 기준이 되는 P-프레임 만큼은 어떻게 하든 정확한 데이터를 복구해 내지 않으면 안된다.

따라서 P-프레임에 대해서는 전송되는 비트량을 일부 사용한다 하더라도 기준프레임의 DC값을 전송하도록 한다.

물론 이때에도 DC값들을 적절한 방법에 의하여 압축하여 줄 수 있고 또한 인트라 코드(Intra-Coded)매크로 블록등과 같이 추가데이터가 필요없는 경우는 굳이 전송할 필요가 없는 것이다.

그러나 B-프레임은 다른 프레임의 움직임 보상에 이용되지 않는 프레임이므로 기준프레임을 상기와 같이 보간하여도 화질열화에 큰 영향을 끼치지 않는다.

따라서, 도 5과 같이 본 발명에서 제안한 방법에 의해 기준프레임의 DC값을 보간할 수 있다.

도 5을 참조하여 살펴보면, B는 움직임 벡터의 기준점이고 H는 움직임 벡터의 종점이라 하자.

도 5에서 B, O, P, Q, R은 모두 프레임메모리(22d)에 저장된 기준프레임의 DC값들이다.

이때, H의 DC값은 아래의 수학식에 의하여 근사적으로 구할 수 있다.

[수학식 1]

상기 수학식 1에서 DC[ ]는 DC값을 나타내며 S는 면적을 나타낸다.

상기 수학식 1은 이웃한 임의의 2개의 면적이 0이거나 이웃한 임의의 3개의 면적이 0일 때도 성립한다.

예를 들어 S3=S4=0인 경우

[수학식 2]

와 같다.

본 발명에 따른 디지탈 TV의 PIP구현장치 및 그 방법은 기존의 비디오 복호기를 매우 단순화함에도 불구하고 움직임이 본래의 화질에 비해 조금도 손상되지 않는 우수한 화면을 복구해낼 수 있기 때문에 PIP응용에 아주 우수하며 특히 다수개의 PIP화면을 동시에 구현하고자 할 때 경제성과 화질을 모두 추구할 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 압축된 모화면용 영상신호를 원래의 영상신호로 복원하는 복호부를 구비한 디지탈 티브이의 피아이피(PIP) 구현장치에 있어서,

   입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로만 재구성하여 복호화된 영상데이타를 출력하는 복호화수단;

   상기 복호화수단에서 복호화된 영상데이타를 일시 저장하고 있다가 일 출력제어신호에 따라 출력하는 제 1 저장수단;

   상기 제 1 저장수단에서 출력되는 영상데이타를 제공되는 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호에 따라 공간상의 DC값 보간이나 시간축상에서의 DC값을 보간하여 주화면과 동일한 주사방식 및 프레임율을 가지고 적절한 크기가 되도록 포맷변환하는 포맷변환수단과;

   상기 포맷변환된 자화면의 영상데이타와 상기 복호화된 주화면의 영상데이타를 일 제어신호에 따라 합성하여 디스플레이하는 스위칭부;

   상기 일 제어신호와 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호를 제공하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복호화수단은 입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로 가변장 길이 복호화하는 VLD;

   상기 DC값으로 가변장 길이 복호화된 영상신호를 역양자화하는 역양자화부;

   상기 VLD에서 출력되는 가변장 길이 복호화된 영상신호의 DC값으로만 구성된 프레임을 저장하는 프레임메모리;

   상기 프레임 메모리에 저장된 영상신호와 상기 역양자화된 영상신호를 비교하여 움직임 보상하는 움직임 보상부로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 포맷변환수단에서 출력되는 영상데이타의 출력시점과 이 데이터가 일화면에 디스플레이되는 시점을 동기화 하기위해 버퍼링 역할을 하는 제 2 저장수단을 더 구비함을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제 1 저장수단은 복호화수단에서 출력되는 데이터의 속도와 상기 포맷변환부에서 출력되는 데이터의 출력속도를 동기시키기 위해 버퍼링 역할을 하는 것을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현장치.
5. 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현장치의 PIP구현방법에 있어서,

   입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로만 재구성하여 복호화된 영상데이타를 출력하는 복호화단계;

   상기 DC값으로만 재구성되어 복호화된 영상데이타를 일시 저장하고 있다가 일 출력제어신호에 따라 출력하고, 상기 출력되는 영상데이타를 주사선택 제어신호 및 화면크기 선택제어신호에 따라 공간상의 DC값 보간이나 시간축상에서의 DC값을 보간하여 주화면과 동일한 주사방식 및 프레임율을 가지고 적절한 크기가 되도록 포맷변환하는 포맷변환단계;

   상기 포맷변환된 자화면의 영상데이타와 입력되는 복호화된 주화면의 영상데이타를 일 제어신호에 따라 합성하여 디스플레이하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 티브이의 피아이피(PIP)구현방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 복호화되는 단계는 입력되는 자화면용 영상신호를 프레임에 관계없이 DC값으로 가변장 길이 복호화하여 복호화된 DC값에 대해 역양자화하는 단계;

   상기 가변장 길이 복호화된 영상신호에 대한 DC값으로만 구성된 프레임을 저장하는 단계;

   상기 저장된 영상신호와 상기 역양자화된 영상신호를 비교하여 움직임 보상하는 움직임 보상단계로 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 포맷변환단계에서 출력되는 영상데이타의 출력시점과 이 데이터가 일화면에 디스플레이되는 시점을 동기화 하기 위해 버퍼링역할을 하게하는 저장단계를 더 부가함을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현방법.
8. 디지탈 TV의 PIP구현장치의 PIP구현방법에 있어서,

   입력되는 자화면용 영상신호의 픽쳐헤드를 체크하여 해당프레임(I, P, B)을 검출하는 단계;

   상기 검출된 프레임에 관계없이 DC값을 계산하는 단계;

   상기 DC값의 계산결과에 따라 데이터를 소거하거나 현 프레임의 DC값에 대해 움직임 보상된 이전 기준프레임의 DC값과 상기 계산된 현 프레임의 DC값을 합산하여 PIP화면을 구성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 검출된 프레임이 B프레임일 경우 DC값을 계산하고 이 B프레임에 대한 기준프레임을 보간하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 TV의 PIP구현방법.