KR20050067919A - 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 티브이의 비디오 디코더에 관한 것으로, 특히 유저 데이터 영역의 데이터를 디코딩하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치는 송신단으로부터 수신된 비디오 시퀀스를 검색하여 비디오 신호와 유저 데이터를 추출하는 신텍스 파서와, 상기 신텍스 파서로부터 추출된 부호화인 압축 데이터로부터 동영상을 복원하는 비디오 디코더부와, 상기 추출된 유저 데이터를 디코딩하는 유저 데이터 디코더와, 상기 디코딩 된 유저 데이터를 임시 보관하는 FIFO와, 상기 FIFO에 보관된 데이터를 일정 단위로 모아서 저장하는 메모리와, 상기 유저 데이터 디코딩부를 제어하고 메모리에 저장된 데이터를 읽어내는 호스트 프로세서로 구성된다.

Description

디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치 및 방법{Apparatus for decoding video user data in DTV and for the same}
본 발명은 디지털 티브이의 비디오 디코더에 관한 것으로, 특히 유저 데이터 영역의 데이터를 디코딩하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 MPEG(Moving Picture Expert Group) 규격으로 압축된 동영상 시퀀스(Sequence)에는 자막 방송(Closed Caption), 화면 표시 정보(Display Information), 3:2 풀다운(Pull-down) 정보 등의 다양한 유저 데이터(user data)가 포함되어 있다.
이러한 유저 데이터의 디코딩과 수신된 정보에 상응하는 디코딩 방법은 수신 시스템에 따라 다르게 구현되며 필요에 따라서 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 디코딩 된다.
상기 유저 데이터는 비디오나 오디오 데이터에 비해 데이터 양이 많지 않으며 이에 따라 전송되는 비트 레이트도 그리 높은 편이 아니다.
따라서, 대부분의 비디오 디코더는 비디오 레벨의 유저 데이터의 탐색과 디코딩은 하드웨어로 처리하며 자세한 데이터 분석에 의한 정보 가공 또는 데이터 내용에 의한 시스템 측면에서의 각 구성 블록 제어는 소프트웨어에 의해 처리된다.
MPEG 규격에 의하면 비디오 비트 스트림상의 유저 데이터는 여러 레벨에 나뉘어 전송될 수가 있다.
즉, 시퀀스 헤더 레벨(Sequence Header Level), GOP 헤더 레벨 그리고 픽처 헤더 레벨 등에 삽입되어 전송되는데 용도에 따라 그 삽입 레벨이 결정된다.
예를 들면, 비디오 시퀀스의 특성을 나타내는 텍스트 정보는 시퀀스 레벨에 전송되며 각 픽처의 자막 정보인 DTV-CC(Closed Caption)의 정보는 픽처 레벨에 전송된다.
유저 데이터는 레벨에 따라 전송 방식을 달리하는 것 이외에도 각 디지털 티브이 방송 규격의 특성에 따라 다른 정보를 삽입하여 전송하기도 한다.
이렇게 다른 방송 규격에 따른 유저 데이터를 삽입할 경우 특정 식별자(Identifier)를 삽입한 후에 유효 데이터를 삽입하는 것이 일반적이다.
비디오 유저 데이터의 용도를 몇 가지 예를 들어 살펴보면, 우선 북미의 위성 디지털 방송 규격인 DSS(Digital Satellite System)에서는 SD 전송 방식, HD 전송 방식의 상이함에 따른 규격의 호환문제, 기존의 컨텐츠(contents)를 새로운 방송 규격으로 전송함에 따라 호환성을 확보하기 위한 방법으로 유저 데이터를 이용한다.
예를 들면, 이전에 만들어진 컨텐츠에 프레임 레이트를 조절하기 위한 3:2 풀다운 정보 또는 디스플레이 오프셋(offset)을 나타내는 팬-스캔(Pan-scan) 정보가 적절치 못할 경우 이 정보를 픽처 레벨의 유저 데이터에 삽입하여 전송한다.
다른 예를 들면, 북미의 지상파 디지털 방송 규격인 ATSC(Advanced Television Standard Committee)의 디지털 자막 방송인 DTV-CC 규격에서는 각 픽처 레벨의 유저 데이터 영역에 ATSC 식별자를 삽입한 후 각 픽처에 해당하는 자막 정보 데이터를 삽입한다.
또 다른 예를 들면, 유럽의 디지털 방송 규격인 DVB(Digital Video Brodcasting) 규격에서는 각 비디오 화면의 디스플레이 표시 정보인 화면 비(aspect ratio), 화면 크기 등이 픽처 레벨의 유저 데이터 영역에 AFD(Active Format Descriptor) 식별자를 가지고 삽입한다.
이와 같이 유저 데이터는 MPEG 시퀀스의 여러 레벨에 삽입되어, 그 내용과 용도에 따라 다양한 정보가 전송되는데 이를 효과적으로 관리 제어하지 못하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 다양한 종류의 유저 데이터를 호스트 프로세서가 수신기 시스템을 제어하거나 상응한 데이터를 디스플레이 하기 위해 필요한 정보를 빠르게 그리고 오류 없이 디코딩하여 안정적으로 전달하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 송신단으로부터 수신된 비디오 시퀀스를 검색하여 비디오 신호와 유저 데이터를 추출하는 신텍스 파서와, 상기 신텍스 파서로부터 추출된 부호화된[교정] 압축 데이터로부터 동영상을 복원하는 비디오 디코더부와, 상기 추출된 유저 데이터를 디코딩하는 유저 데이터 디코더와, 상기 디코딩 된 유저 데이터를 임시 보관하는 FIFO와, 상기 FIFO에 보관된 데이터를 일정 단위로 모아서 저장하는 메모리와, 상기 유저 데이터 디코딩부를 제어하고 메모리에 저장된 데이터를 읽어내는 호스트 프로세서를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 호스트 프로세서는 유저 데이터 디코더의[교정] 기능을 레벨 단위로 제어하는 설정이나 메모리에 저장된 유저 데이터의 자막 정보를 읽어 내어 상기 비디오 디코더에 전달하며 디스플레이 화면에 표시 기능을 제어한다.
그리고, 상기 비디오 디코더는 상기 유저 데이터에 포함된 디코딩 정보나 자막 방송을 호스트[교정] 프로세서로부터 입력받아 디스플레이 화면에 대해 각 화면 요소간의 구성을 조정, 변경하거나 화면 크기를 조정한다.
또한, 상기 유저 데이터는[교정] 스타트 코드를 가지며, 상기 유저 데이터의 시작은 유저 데이터 스타트 코드 다음의 바이트 데이터로부터 다음 스타트 코드가 검출되기 전까지의 데이터이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지털 티브이를 초기화하여 호스트 프로세서가 유저 데이터 디코딩 모드를 임의적으로 설정하는 단계, 유저 데이터가 입력되면 스타트 코드를 검출하는 단계, 상기 스타트 코드가 검출되면 상기 설정 모드에 부합되는지 여부를 판단하여 부합되면 상기 유저 데이터를 디코딩하여 디코딩된 유저 데이터를 바이트 단위로 FIFO에 임시 저장하는 단계, 상기 FIFO에 일정한 크기의 유저 데이터가 저장되면 메모리에 저장하는 단계, 상기 메모리에 저장된 유저 데이터의 시퀀스를 검사하여 마지막이면 호스트 프로세서에 알리는 단계로 이루어진다.
바람직하게, 상기 유저 데이터 디코딩 모드는 유저 스타트 코드, 전송 레벨, 식별자 등이다.
그리고, 상기 전송 레벨은 설정된 레벨에 속하지 않을 경우, 유저 데이터가 전송될 수 있는 레벨인 시퀀스 스타트 코드, 그룹 스타트 코드, 픽처 스타트 코드를 분리하여 검출한다.
또한, 상기 유저 데이터의 시퀀스를 검사하여 일정 단위로 FIFO에 유저 데이터를 모으는 동작을 계속 수행할 지를 결정한다.
그리고, 상기 호스트 프로세서는 해당 유저 데이터가 저장된 메모리 위치와 유저 데이터 개수를 확인한 후 이를 메모리로부터 읽어내어 시스템 제어에 이용하고, 상기 유저 데이터를 메모리에 저장할 때 헤더를 삽입하여 저장한다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치는 송신단으로부터 수신된 비디오 시퀀스를 검색하여 비디오 신호와 유저 데이터를 추출하는 신텍스 파서(11)와, 상기 신텍스 파서로부터 추출된 부호화인 압축 데이터로부터 동영상을 복원하는 비디오 디코더부(16)와, 상기 추출된 유저 데이터를 디코딩하는 유저 데이터 디코더(13)와, 상기 디코딩 된 유저 데이터를 임시 보관하는 FIFO(14)와, 상기 FI(14)에 보관된 데이터를 일정 단위로 모아서 저장하는 메모리(15)와, 상기 유저 데이터 디코더(13)를 제어하고 메모리(15)에 저장된 데이터를 읽어내는 호스트 프로세서(12)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치를 설명하면 다음과 같다.
상기 신텍스 파서(11)는 비디오 시퀀스를 검색하여 비디오 디코딩에 필요한 각종 데이터들을 추출해 낸다. 실제 동영상 복원에 필요한 DCT 계수, 움직임 벡터, 헤더 정보 등의 비디오 데이터들은 비디오 디코더(16)로 전달하며 비디오 유저 데이터는 유저 데이터 디코더(13)로 전달된다.
그리고, 상기 호스트 프로세서(12)는 신텍스 파서(11), 유저 데이터 디코더(13) 그리고 비디오 디코더(16)의 기본적인 기능 설정에서부터 시스템 전체의 원할 한 동작을 위한 각 요소들의 유기적인 기능 설정 등을 담당하는데, 예를 들면, 유저 데이터 디코더(13)의 기능을 레벨 단위로 제어하는 설정이라든지 메모리(15)에 저장된 유저 데이터의 자막 정보를 읽어 내어 비디오 디코더(16)에 전달하며 디스플레이 화면에 표시되게 한다.
그리고, 비디오 디코더(16)는 신텍스 파서(11)로부터 전달된 주요 데이터인 부호화인 압축 데이터로부터 동영상을 복원하여 디스플레이 한다. 또한 유저 데이터에 포함된 디코딩 정보나 자막 방송을 호스트[교정] 프로세서(12)로부터 입력받아 디스플레이 화면에 대해 각 화면 요소간의 구성을 조정, 변경하거나 화면 크기를 조정한다.
또한, 상기 FIFO(14)는 유저 데이터 디코더(13)에 의해 디코딩 된 유저 데이터를 바이트 단위로 임시 보관한다. 이는 데이터를 일정 단위로 모아서 메모리(15)에 접근하는 것이 메모리 접근 블록이 여러 개 일 경우 효율적으로 메모리 접근 권한에 대한 중재, 조정이 가능하다.
여기서, 상기 유저 데이터 디코더(13)를 통해 디코딩 되는 유저 데이터는 [표 1] 과 같이 정해진 스타트 코드(Start Code)값을 가지는데, 스타트 코드는 23비트의 '0'과 뒤따르는 '1'값으로 이루어지는 스타트 코드 선행 값과, 8비트의 스타트 코드 값으로 구성된 총 32비트의 값을 나타낸다.
유저 데이터의 시작은 유저 데이터 스타트 코드 다음의 바이트 데이터로부터 다음 스타트 코드가 검출되기 전까지의 데이터를 나타낸다. 또한 유저 데이터는 항상 바이트 단위로 부호화되어야 한다.
Name Start Code Value(Hexadecimal)
picture_start_code 00
slice_start_code 01-AF
reserved B0
reserved B1
user_data_start_code B2
sequence_start_code B3
sequence_start_code B4
extension_error_code B5
reserved B6
sequenced B7
group_start_code B8
system start code B9~FF
도 2는 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저 디지털 티브이를 초기화하면, 호스트 프로세서가 유저 데이터 디코딩 모드를 설정한다 (S11).
여기서 상기 호스트 프로세서에 의해 설정되는 모드는 유저 데이터 레벨에 따른 디코딩 여부, 선택된 식별자에 따른 디코딩 여부, 식별자 설정, 유저 데이터를 저장할 메모리의 위치, 유저 데이터 헤더를 삽입할 지의 여부 등이다.
그리고, 상기 유저 데이터 디코딩 모드가 설정되면(S11), 유저 데이터를 디코딩 하기 위해 스타트 코드를 검출하고 유저 데이터 스타트 코드인지 검사한다 (S12)~(S13).
상기 검사 결과(S13), 유저 데이터 스타트 코드이면, 상기 S11에서 설정한 디코딩 레벨에 따라 입력된 유저 데이터가 설정된 레벨에 속하는지 검사(S14)하며, 유저 데이터 스타트 코드가 아니면, 유저 데이터 스타트 코드를 다시 검사한다 (S12)
이어서, 상기 검사 결과(S14), 입력된 유저 데이터가 설정된 레벨에 속하면, 선택된 식별자인지 검사한다 (S15).
상기 식별자 검사는 식별자를 구분하여 디코딩 할지 여부와, 식별자가 부합되는지를 검사하여 디코딩 여부를 결정한다.
여기서, 대부분의 유저 데이터는 방송 규격과 삽입되는 정보의 종류에 따라 식별자를 달리한다. 일반적으로 식별자는 유저 데이터 스타트 코드 이후에 32비트의 특정 비트를 삽입한다.
예를 들면, ATSC 규격에서는 유저 데이터 스타트 코드 이후에 0x47413934라는 32비트의 식별자를 삽입하며 DVB 규격의 디스플레이 정보를 제어하기 위해 전송하는 AFD(Active Format Descriptor)에는 0x44544731 라는 식별자를 삽입한다.
이어서, 상기 검사 결과(S15), 선택된 식별자이면, 유저 데이터를 디코딩하고(S16) 디코딩 된 유저 데이터들을 일정 단위인 바이트 단위로 FIFO에 모은 다음(S17) 메모리에 저장한다 (S18).
상기 FIFO의 크기는 메모리를 효율적으로 이용할 수 있는 단위로 선택한다.
그리고 상기 저장된 현재 유저 데이터의 시퀀스가 끝났는지를 검사하여 일정단위로 FIFO에 유저 데이터를 모으는 동작을 계속 수행할 지를 결정한다 (S19)
상기 검사 결과(S19), 마지막 시퀀스 유저 데이터이면 인터럽트를 발생하여 디코딩이 완료되었음을 호스트에 알리고(S20), 마지막 시퀀스 유저 데이터가 아니면 FIFO에 유저 데이터를 계속 모은다.
그리고 상기 디코딩이 완료됨을 안 호스트는 해당 유저 데이터가 저장된 메모리 위치와 유저 데이터의 개수를 확인한 후 이를 메모리로부터 읽어 내어 시스템 제어에 이용한다.
그리고, 유저 데이터를 호스트 프로세서에 전달하는데 있어서 오류 방지와 각 유저 데이터의 특징을 표시하는 수단으로 데이터를 메모리에 저장할 때 [표 2]와 같은 헤더를 삽입한다.
[표 2] 유저 데이터 헤더
Field width Description
temporal count 8 bit user data 마다 1씩 증가하는 count 값
user data level 2bits user data가 포함 되어 있는 레벨
"00" Sequence level
"01" GOP level
"10" Picture level
"11" reserved
picture coding type 3bits Picture level에 포함되어 있는 user data일 경우 유효한 값을 가진다.
"001" I picture
"010" Ppicture
"011" Bpicture
"100" Dpicture
other reserved
상기 [표 2]의 내용을 보면 temporal count는 유저 데이터 간의 구분 목적으로 삽입된 순차적으로 증가하는 8비트 카운트 값이다. 호스트 프로세서가 유저 데이터 인터럽트를 제대로 처리하지 못하는 경우 전달 오류가 발생한 데이터 개수를 파악한다.
그리고, 유저 데이터 레벨은 유저 데이터가 포함되어 전송된 비디오 시퀀스의 레벨에 관한 정보이다. 디코딩 모드를 레벨에 따른 디코딩으로 설정하지 않은 상태에서 유저 데이터를 호스트가 분석할 때 이용한다.
또한, pocture coding type은 픽처 레벨의 유저 데이터일 때 의미를 가지는 값이며, 자막 방송의 경우 각 픽처와 디스플레이 할 자막간에 동기를 맞춘다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 유저 데이터의 디코딩을 호스트 프로세서의 요구에 맞게 그리고 필요한 데이터 만을 선택적으로 디코딩 할 수 있으므로 유저 데이터를 저장할 메모리를 감축할 수 있으며 또한 호스트 프로세서가 전체 시스템을 효율적으로 관리 제어할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 방법을 나타낸 흐름도
*도면의 간단한 설명*
11 : 신텍스 파서 12 : 호스트 프로세서
13 : 유저 데이터 디코더 14 : FIFO
15 : 메모리 16 : 비디오 디코더

Claims (11)

  1. 송신단으로부터 수신된 비디오 시퀀스를 검색하여 비디오 신호와 유저 데이터를 추출하는 신텍스 파서와;
    상기 신텍스 파서로부터 추출된 부호화인 압축 데이터로부터 동영상을 복원하는 비디오 디코더부와;
    상기 추출된 유저 데이터를 디코딩하는 유저 데이터 디코더부와;
    상기 디코딩 된 유저 데이터를 임시 보관하는 FIFO와;
    상기 FIFO에 보관된 데이터를 일정 단위로 모아서 저장하는 메모리와;
    상기 유저 데이터 디코딩부를 제어하고 메모리에 저장된 데이터를 읽어내는 호스트 프로세서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 호스트 프로세서는 유저 데이터 디코더는 기능을 레벨 단위로 제어하는 설정이나 메모리에 저장된 유저 데이터의 자막 정보를 읽어 내어 상기 비디오 디코더에 전달하며 디스플레이 화면에 표시 기능을 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 디코더는 상기 유저 데이터에 포함된 디코딩 정보나 자막 방송을 호스트로 프로세서로부터 입력받아 디스플레이 화면에 대해 각 화면 요소간의 구성을 조정, 변경하거나 화면 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유저 데이터를 스타트 코드를 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유저 데이터의 시작은 유저 데이터 스타트 코드 다음의 바이트 데이터로부터 다음 스타트 코드가 검출되기 전까지의 데이터인 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 장치
  6. 디지털 티브이를 초기화하여 호스트 프로세서가 유저 데이터 디코딩 모드를 임의적으로 설정하는 단계;
    유저 데이터가 입력되면 스타트 코드를 검출하는 단계
    상기 스타트 코드가 검출되면 상기 설정 모드에 부합되는지 여부를 판단하여 부합되면 상기 유저 데이터를 디코딩하여 디코딩된 유저 데이터를 바이트 단위로 FIFO에 임시 저장하는 단계
    상기 FIFO에 일정한 크기의 유저 데이터가 저장되면 메모리에 저장하는 단계
    상기 메모리에 저장된 유저 데이터의 시퀀스를 검사하여 마지막이면 호스트 프로세서에 알리는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유저 데이터 디코딩 모드는 유저 스타트 코드, 전송 레벨, 식별자 등인 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전송 레벨은 설정된 레벨에 속하지 않을 경우, 유저 데이터가 전송될 수 있는 레벨인 시퀀스 스타트 코드, 그룹 스타트 코드, 픽처 스타트 코드를 분리하여 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 비디오 유저 데이터 디코딩 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 유저 데이터의 시퀀스를 검사하여 일정 단위로 FIFO에 유저 데이터를 모으는 동작을 계속 수행할 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 유저 데이터 디코딩 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 호스트 프로세서는 해당 유저 데이터가 저장된 메모리 위치와 유저 데이터 개수를 확인한 후 이를 메모리로부터 읽어내어 시스템 제어에 이용하는 것을 특징으로 디지털 티브이의 유저 데이터 디코딩 방법
  11. 제 6항에 있어서
    상기 유저 데이터를 메모리에 저장할 때 헤더를 삽입하여 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 티브이의 유저 데이터 디코딩 방법.
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