KR19990035263A - 다중각도영상 동시재생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중각도(Multi-Angle)에서 촬상된 영상을 분리하여 동시에 재생하기 위한 다중각도영상 동시재생장치에 관한 것으로서, 특히 DVD의 다중각도영상 동시재생장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 다중각도에서 촬상된 영상들을 입력받아 그 시작위치정보에 근거하여 각각의 각도에 대한 영상들로 분리하는 각도데이터분리부, 분리된 각각의 각도에 대한 영상데이터를 입력받아 복호하는 복호부, 복호부에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 동시에 출력하기 위한 영상출력부, 및 다중각도영상을 동시재생하기 위한 각 구성을 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 본 발명의 다중각도영상 동시재생장치는 모든 각도의 영상을 동시에 감상할 수 있게 하며, 사용자가 원하는 화면을 손쉽게 선택할 수 있게 하는 효과를 제공한다.

Description

다중각도영상 동시재생장치
본 발명은 MPEG-2 프로그램스트림(Program Stream)에 기록되어 있는 다중각도의 영상을 분리하여 동시에 재생하기 위한 다중각도영상 동시재생장치에 관한 것으로서, 특히 디지털다기능디스크(DVD)의 다중각도영상 동시재생장치에 관한 것이다.
근래들어 디지털데이터압축기술의 발전에 따라 촬상한 영상중 시청자가 원하는 각도의 영상을 선택하여 볼 수 있도록 하는 연구가 디지털방송방식 또는 디지털다기능디스크(DVD) 등의 분야에서 여러 각도로 진행되고 있다. MPEG-2 규격을 채택한 디지털다기능디스크(DVD) 재생시스템에서는 이를 '다중각도재생(Multi-Angle Playback)'이라 하여 서로 다른 각도에서 촬상한 9개까지의 영상을 선택하여 볼 수 있도록 지원한다. 도 1은 다중각도재생을 할 수 있는 MPEG-2규격으로 압축된 데이터의 프로그램스트림(Program Stream)을 도시한 것이다. 다중각도에서 촬상된 영상들은 재생시 각각의 각도에 대한 영상들이 개별적으로 재생될 수 있도록 다중각도영상의 시작위치에 대한 정보가 별도로 기록된다. 이러한 시작위치에 대한 정보를 데이터검색정보(DSI; Digital Search Information)라고 한다. 데이터검색정보는 다중각도의 시작위치, 현재 선택된 다중각도의 영상번호, 선택가능한 다른 각도수, 선택가능여부 등의 다중각도에 대한 검색정보 이외에도 배속 등 여러 가지 정보를 포함하고 있다. 또한, 각각의 각도에 대한 영상들은 각각의 색인(Index)을 가지고 있으며, 재생시는 이러한 색인에 의하여 동일각도에서 촬상된 영상들만 선택하며 이들이 연계되어 연속된 영상으로 재생된다. 그리고 선택되지 않은 각도의 영상들은 건너뛰게(Jump) 된다. 도 1에 도시한 바와같이, 종래의 다중각도영상 재생장치는 재생중에 다중각도가 가능한 부분에서 발생한 인식신호에 따라 각도-1의 영상을 재생하고, 각도-2 내지 각도-N을 건너뛰어 다음번의 각도-1의 영상을 재생하여 연속적인 영상으로 화면상에 디스플레이한다. 동시에 OSD(On Screen Display)화면상에 현재 선택된 각도의 번호와, 선택가능각도수, 선택가능여부 등을 보여준다. 이로써 사용자는 다른 각도영상에 대한 선택을 할 수 있게 된다.
하지만, 종래의 다중각도영상 재생장치는 임의의 시간에 특정각도에서 촬상된 하나의 영상만을 감상할 수 있도록 구성되어 있다. 다시 말하면, 종래에는 다중각도영상이 제공되더라도 한 순간에 단 하나의 각도에 해당하는 영상만을 볼 수 있으며, OSD화면상에 다른 각도의 선택가능수와 선택가능여부 등은 알 수 있으나 그 각각의 영상내용은 직접 선택해서 재생해보지 않고서는 알 수 없도록 되어 있다는 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다중각도에서 촬상된 영상의 프로그램스트림을 입력받아 각각의 각도영상데이터로 분리하고, 별도의 영상신호로 복호한후 동기시켜 동시에 재생하므로써 여러각도의 영상을 동시에 감상하면서 원하는 장면을 손쉽게 선택할 수 있게 하는 다중각도영상 동시재생장치를 제공함에 있다.
도 1은 다중각도영상시의 MPEG-2 프로그램스트림(Program Stream)을 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 다중각도영상 동시재생장치의 각 구성을 나타낸 구성도,
도 3은 복수의 각도영상을 하나의 화면으로 합성하여 출력하기 위한 영상출력부의 상세구성도,
도 4는 본 발명의 다중각도영상 동시재생장치에서 디스플레이되는 합성화면의 구성방법을 나타낸 개념도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
21 : 고속재생부 22 : 채널데이터처리부
23 : 각도데이터분리부 24 : 복호부
25 : 영상출력부 26 : 제어부
31 : 프리젠테이션버퍼 32 : 로우패스필터
33 : 다운샘플러 34 : 프레임버퍼
35 : NTSC/PAL엔코더
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중각도영상 동시재생장치는, 다중각도(Multi-Angle)에서 촬상된 영상들이 다중화 기록되어 있는 프로그램스트림으로부터 각각의 각도에 대한 영상들을 분리하여 동시에 재생하기 위한 장치에 있어서, 전술한 프로그램스트림으로부터 데이터를 입력받아 그 시작위치정보에 근거하여 각각의 각도에 대한 영상들로 분리하는 각도데이터분리부를 구비한다. 또한, 본 발명의 장치는 분리된 각각의 각도에 대한 데이터를 입력받아 복호(Decoding)하는 복호부와, 전술한 복호부에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 동시에 출력하기 위한 영상출력부를 구비한다. 그리고 본 발명의 장치는 다중각도영상을 동시에 재생하기 위한 각 구성을 제어하는 제어부를 구비한다.
한편, 본 발명의 다중각도영상 동시재생장치는, 다중각도영상들이 다중화 기록되어 있는 디지털다기능디스크(DVD)로부터 각각의 각도에 대한 영상들을 분리하여 동시에 재생하기 위한 장치에 있어서, 전술한 DVD로부터 단 하나의 각도데이터만을 재생할 때의 기준속도보다 고속으로 모든 각도데이터를 소정의 시간내에 재생하는 고속재생부와, 전술한 고속재생부로부터 데이터를 입력받아 소정의 데이터형태로 처리하여 전술한 각도데이터분리부로 출력하는 채널데이터처리부를 더 구비한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중각도영상 동시재생장치의 각 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2의 장치는, 도 1에 도시한 바와 같은 프로그램스트림이 기록된 기록매체로부터 단 하나의 각도데이터만을 재생할 때의 기준속도보다 고속으로 재생하여 모든 각도데이터를 소정의 시간내에 독출하는 고속재생부(21)를 구비한다. 고속재생부(21)의 출력단에는 독출된 데이터를 소정의 데이터의 형태로 처리해주는 채널데이터처리부(22)가 연결된다. 채널데이터처리부(22)의 출력단에는 전술한 데이터를 입력받아 다중각도영상의 시작위치정보에 근거하여 각각의 각도에 대한 영상들로 분리하는 각도데이터분리부(23)가 연결된다. 각도데이터분리부(23)의 출력단에는 분리된 각각의 각도데이터를 입력받아 각각의 영상데이터로 복호하는 복호부(24)가 연결된다. 복호부(24)의 출력단에는 전술한 복호부(24)에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 동시에 출력하기 위한 영상출력부(25)가 연결된다. 이러한 영상출력부(25)는 전술한 복호부(24)에서 복호된 각각의 영상들을 일시적으로 저장하여 출력하는 프리젠테이션버퍼(31)와, 전술한 프리젠테이션버퍼(31)에 저장된 영상신호들을 입력받아 NTSC 또는 PAL 영상으로 변환하여 디스플레이장치로 출력하는 NTSC/PAL엔코더(35)를 구비한다. 한편, 본 발명에 따른 도 2의 장치는 다중각도영상을 동시재생하기 위한 각 구성을 제어하는 제어부(26)를 구비한다.
도 3은 복호된 복수의 각도영상을 하나의 화면으로 합성하여 출력하기 위한 영상출력부(25)의 상세구성도이다. 영상출력부(25)는 전술한 복호부(24)에서 복호된 영상들을 일시적으로 저장하기 위한 프리젠테이션버퍼(31)를 구비한다. 프리젠테이션버퍼(31)에는, 복호된 영상들을 입력받아 소정의 다운샘플링비에 해당하는 통과대역을 거쳐 출력하는 로우패스필터(32)가 연결된다. 로우패스필터(32)에는, 로우패스필터(32)를 거쳐 출력된 데이터를 입력받아 소정의 비율로 다운샘플링하는 다운샘플러(33)가 연결된다. 다운샘플러(33)에는, 다운샘플링된 다수의 영상데이터를 입력받아 저장하고, 영상의 프레임단위에 대해 동일한 재생시간을 갖도록 출력하는 프레임버퍼(34)가 연결된다. 프레임버퍼(34)에는, 프레임단위로 동기되어 출력된 영상데이터를 입력받아 NTSC 또는 PAL 영상으로 변환하여 출력하는 NTSC/PAL엔코더(35)가 연결된다. 이러한 구성을 갖는 도 2 내지 도 3의 동작을 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저 도 2에서 고속재생부(21)는 MPEG-2 규격에 따른 프로그램스트림이 기록되어 있는 DVD등의 기록매체로부터 고속으로 데이터를 독출한다. 이때 고속재생부(21)의 데이터재생속도는 동시에 재생하고자 하는 각도영상수만큼을 기존 DVD재생장치의 기준재생속도(채널데이터율기준 26.16Mbps, 사용자데이터율기준 11.08Mbps)에 곱한 속도가 되어야 한다. DVD에 채택된 MPEG-2 규격은 최대 9개까지의 다중각도영상을 기록할 수 있도록 지원하므로, 예를 들어 9개의 각도에서 촬상된 다중각도영상을 동시에 재생코자 한다면, 본 발명의 고속재생부의 재생속도는 기존 DVD 재생장치의 속도에 비해 9배속을 가져야만 모든 다중각도데이터를 연속으로 재생할 수 있다. 기록매체로부터 연속적으로 재생되어진 데이터는 채널데이터처리부(22)에 입력되어 EFM Plus 복조와 오류정정과정을 거쳐 출력된다. 이때 출력되는 데이터는 사용자데이터인 비디오/오디오신호와 DSI정보가 분리되지 않고 다중화 되어 있는 데이터스트림인 경우가 일반적이다. 각도데이터분리부(23)는 전술한 데이터스트림을 입력받아 DSI의 시작위치정보에 근거하여 다중화된 다수의 각도데이터들을 각각의 연속된 각도데이터로 분리한다. 분리되어진 각각의 각도데이터는 복호부(24)로 입력되어 MPEG-2규격에 의해 압축된 데이터에서 원래의 영상/음성신호로 복호된다. 이때 복호부(24)는 여러 가지로 구성할 수 있는데, 각각의 각도데이터에 대응하는 복수의 디코더들로 구성하거나, 고속시분할처리가 가능한 하나의 디코더로 구성할 수도 있다. 복수의 디코더들을 사용하는 경우에는, 각각의 디코더들이 동일한 시간에 동일한 정보를 재생해야 하므로 시간정보를 동기화시켜줄 필요가 있다. 이를 해결하기 위한 방법중의 하나는 시스템시간을 공급하는 하나의 메인디코더와, 이를 입력받아 종속적으로 동작하는 다수의 종속디코더들로 구성하면 된다. 고속시분할처리가 가능한 하나의 디코더를 사용할 경우에는, 단 하나의 각도영상정보로부터 프리젠테이션타임코드(PTC; Presentation Time Code)를 취하여 GOP(Group Of Pictures)단위로 하나의 각도에 대한 영상데이터를 복호한후 다음 각도의 영상데이터를 복호하고 순차적으로 모든 영상데이터를 복호하고 나면, 최초 각도의 영상데이터에 대해 다음 GOP에 해당하는 영상데이터를 복호하는 방법으로 동기화를 해결할 수 있다.
복수의 디코더 또는 하나의 고속시분할디코더에서 복호된 영상데이터는 영상출력부(25)의 지정된 프리젠테이션버퍼(31)에 저장된다. 이때 프리젠테이션버퍼(31)는 영상의 프레임단위에 대해 동일한 재생시간을 갖도록 저장된다. 전술한 버퍼에 저장된 영상데이터들은 기준시간정보와 사용자가 설정한 상황에 따라 여러 가지로 영상출력을 할수 있다. 첫째, 단 하나의 선택된 각도영상만을 출력한다. 둘째, 복수의 각도영상을 하나의 화면으로 합성하여 출력한다. 셋째, 각각의 독립된 영상출력부(25)를 통하여 복수의 지정된 각도영상을 동시에 출력한다. 첫 번째, 두 번째 경우는 하나의 영상 디스플레이장치를 통하여 디스플레이되고, 세 번째 경우는 해당하는 각도영상수만큼의 디스플레이장치를 통하여 디스플레이된다.
한편 전술한 두 번째 경우, 즉 복수의 각도영상을 하나의 화면으로 합성하여 출력하는 경우에는 도 3에 도시한 바와같이, 영상출력부(25)는 로우패스필터(32)와, 다운샘플러(33)와, 프레임버퍼(34)를 더 구비한다. 또한, 하나의 합성화면은 도 4에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다. 먼저 영상출력부(25)의 구성을 살펴보면, 전술한 복호부(24)에서 MPEG-2규격에 의해 복호된 영상들은 프리젠테이션버퍼(31)에 저장되었다가 로우패스필터(32)로 입력된다. 로우패스필터(32)는 알리아싱(Aliasing)에 의해 발생하는 잡음을 제거하기 위해 안티-알리아싱필터(Anti-Aliasing Filter)를 사용한 저역통과필터로서, 후술하는 소정의 다운샘플링비에 해당하는 통과대역을 가진다. 로우패스필터(32)를 통하여 원하는 통과대역으로 대역제한된 영상신호는 다운샘플러(Down-Sampler)(33)에 입력되어 소정의 클럭비율로 다운샘플링되어진다. 예를 들어, 다운샘플링비가 1/2인 경우에는 가로에 대하여 720 샘플을 360 샘플로 줄이게 되고, 세로에 대하여 480 샘플을 240 샘플로 줄인다. 이렇게 다운샘플링된 각각의 각도영상신호는 프레임버퍼(34)의 일정한 곳에 각각 저장되어진후 동기되면 한꺼번에 출력된다. 출력된 영상신호는 NTSC/PAL엔코더(35)로 입력되어 NTSC 또는 PAL영상으로 변환된후 디스플레이장치로 출력된다.
한편, 전술한 다운샘플링비는 하나의 합성화면을 어떻게 구성하느냐에 따라 달라진다. 도 4의 a에서 f까지 도시한 바와 같이, DVD에 채택된 MPEG-2규격이 최대 9개까지의 다중각도를 지원하므로 이러한 다중각도영상을 하나의 화면에 합성하여 디스플레이 하기 위해서는 1, 2, 4, 6, 9분할의 합성화면을 구성하는 것이 효율적이다. 따라서 몇 개의 다중각도영상을 화면에 출력하느냐에 따라 화면분할 개수 및 다운샘플링비도 이에 대응하여 달라진다. 예를 들어, 4분할된 합성화면은 다운샘플링비가 가로, 세로 각각 1/2이며, 6분할된 합성화면은 다운샘플링비가 가로 1/3, 세로 1/2이며, 9분할된 합성화면은 가로,세로 각각 1/3이다. 이러한 합성화면구성방법은 다중각도영상메뉴로 구성할 수 있다.
이제까지는 다중각도영상의 재생에 관하여 설명하였지만, DVD규격은 하나의 사건에 대해 동일한 음성정보를 갖는 '동기각도재생모드'뿐만 아니라, 각 다중각도영상에 대해 음성정보를 달리 할 수 있는 '비동기각도재생모드'를 지원하므로 각 다중각도영상에 해당하는 음성데이터를 최대 8개국어까지 동시에 다중처리할 수 있다. '비동기각도재생모드'의 경우, 하나의 시간을 주로 설정하여 다른 화면이 재생되도록 하되, 하나의 합성된 영상을 출력하는 경우에는 사용자가 음성을 선택하게 하거나 자동으로 1번 각도의 음성이 재생되도록 구성하고, 영상신호를 각각의 디스플레이장치로 출력하는 경우는 오디오신호도 별도의 독립된 오디오로 출력할수 있게 구성하면 된다. 따라서, 본 발명의 다중각도영상 동시재생장치의 일실시예인 도 2의 장치는 시스템레이어디코더(도시하지않음)와 오디오디코더(도시하지않음)및, 오디오출력부(도시하지않음)를 더 구비하여 다중화된 각각의 음성을 영상과 동시에 재생하는 것이 가능하다. 일반적인 경우에, 도 2 장치의 각도데이터분리부(23)에 입력되는 MPEG-2 프로그램스트림은 음성/영상신호(A/V Signal)가 다중화되어 있으며, 각각의 각도데이터로 분리된 A/V신호는 복호부(24)의 시스템레이어디코더(도시하지않음)에 의해 영상과 음성신호로 분리된다. 이를 입력받은 각각의 비디오디코더 및 오디오디코더(도시하지않음)는 하나의 고속시분할디코더 또는 다수의 디코더에 의해 각각 MPEG-2규격에 의해 압축된 데이터에서 원래의 영상/음성신호로 복호한다. 복호된 각 신호들은 영상출력부(25) 및 음성출력부(도시하지않음)를 거쳐 모니터와 스피커로 출력되므로써 다중각도영상뿐만 아니라 음성까지도 동시재생하는 것이 가능하다. 이 경우에 서로 다른 언어를 사용하는 복수의 사용자는 동시에 서로 다른 언어로 같은 영상을 감상할 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같이 본 발명은 다중화되어 기록된 각도영상들을 각각 분리하고 복호하여 동시에 다수의 디스플레이장치로 재생출력하거나, 또는 하나의 디스플레이장치로 합성된 영상화면을 재생출력함으로써 모든 각도의 영상을 동시에 감상할 수 있게 하며, 사용자가 원하는 화면을 손쉽게 선택할 수 있게 하는 효과를 제공한다.

Claims (12)

  1. 다중각도(Multi-Angle)에서 촬상된 영상들이 다중화 기록되어 있는 신호로부터 각각의 각도에 대한 영상들을 분리하여 동시에 재생하기 위한 장치에 있어서,
    상기 다중각도에서 촬상된 영상들을 입력받아 그 시작위치정보에 근거하여 각각의 각도에 대한 영상들로 분리하는 각도데이터분리부;
    상기 분리된 각각의 각도에 대한 영상데이터를 입력받아 복호하는 복호부;
    상기 복호부에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 동시에 출력하기 위한 영상출력부; 및
    다수의 각도영상을 동시에 재생하기 위한 각 구성을 제어하는 제어부를 구비하는 다중각도영상 동시재생장치.
  2. 상기 제 1항에 있어서, 다중각도영상들이 다중화되어 기록되어 있는 디지털다기능디스크(DVD)로부터 단 하나의 각도데이터만을 재생할 때의 기준속도보다 고속으로 모든 각도데이터를 소정의 시간내에 재생하는 고속재생부와, 상기 고속재생부로부터 데이터를 입력받아 소정의 데이터의 형태로 처리하여 상기 각도데이터분리부로 출력하는 채널데이터처리부를 더 구비함을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  3. 상기 제 2항에 있어서, 상기 고속재생부의 재생속도는 동시재생코자 하는 다중각도영상수를 단 하나의 각도데이터만을 재생할 때의 기준속도에 곱한 값으로 갖는 것을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복호부는 입력된 각각의 각도에 대한 영상들을 개별적으로 복호하는 복수의 디코더들로 구성됨을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 복수의 디코더들은 동기화를 위한 시스템시간을 인가하는 메인디코더와 이를 입력받아 종속적으로 동작하는 복수의 종속디코더들로 구성됨을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복호부는 상기 분리된 각각의 각도에 대한 영상들을 입력받아 복수의 영상데이터를 고속시분할처리로 복호하는 하나의 디코더를 구비함을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 디코더는 동기화를 위하여 단 하나의 각도영상으로부터 취한 프리젠테이션타임코드(Presentation Time Code)를 이용하여 GOP(Group Of Pictures)단위로 복호하는 것을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 영상출력부는 각각의 각도에 대응하는 복수개의 영상을 각각 독립된 영상신호로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 영상출력부는 상기 복호부에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 일시적으로 저장하기 위한 프리젠테이션버퍼와, 상기 프리젠테이션버퍼에 저장된 영상신호들을 입력받아 NTSC 또는 PAL 영상으로 변환하여 디스플레이장치로 출력하는 NTSC/PAL엔코더를 구비함을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 영상출력부는 각각의 각도에 대응하는 복수개의 영상을 하나의 합성된 영상으로 변환하여 디스플레이함을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 영상출력부는
    상기 복호부에서 복호된 각각의 각도에 대한 영상들을 일시적으로 저장하기 위한 프리젠테이션버퍼;
    상기 프리젠테이션버퍼에서 출력된 영상들을 입력받아 소정의 다운샘플링비에 해당하는 통과대역을 거쳐 출력하는 로우패스필터;
    상기 로우패스필터에서 출력된 데이터를 소정의 비율로 다운샘플링하여 출력하는 다운샘플러;
    상기 다운샘플링된 영상신호를 입력받아 프레임단위로 동기시켜 출력하는 프레임버퍼; 및
    상기 프레임버퍼에서 출력된 영상신호들을 입력받아 NTSC/PAL 영상으로 변환하여 디스플레이장치로 출력하는 NTSC/PAL엔코더를 구비함을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복호부는 다중음성의 지원용도로 사용할 수 있음을 특징으로 하는 다중각도영상 동시재생장치.
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KR20030060429A (ko) * 2002-01-09 2003-07-16 엘지전자 주식회사 영상다중방송 수신장치 및 표시방법

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