KR970000166B1 - 에이치디티브이(hdtv) 수신장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

에이치디티브이(HDTV) 수신장치

제1도는 본 발명에 의한 디코더의 구성도.

제2도의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명에 의한 디스플레이 모드의 상태도.

제3도는 본 발명에 따른 HDTV 수신장치의 구성도.

제4도는 제1도의 NTSC 변환부 I의 세부구성도.

제5도는 제1도의 NTSC 변환부 II의 세부구성도.

제6도는 제5도의 각 부분의 신호파형도.

제7도는 제1도의 NTSC 변환부 III의 세부구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디코더 2 : NTSC 변환부

I, 3 : NTSC 변환부 II, 4 : NTSC 변환부

III, 5 : 멀티플렉서 6 : 디스플레이 처리부

7 : DAC 8 : 모드변환부

9 : 매크로블럭 메모리 10 : 역양자화부

11 : IDCT부 12 : 가산기

13 : 슬라이서버퍼 14,24 : 프레임 메모리

15 : 움직임보상부 16 : 색차신호보간부

17 : RGB 변환부 18 : 1/2 나눗셈기

19 : VLD 및 디멀티플렉서 20 : 라인메모리

21,25 : 메모리제어부 22,26:1 : K 디멀티플렉서

23,27 : K : 1 멀티플렉서

본 발명은 디지탈 HDTV(High Definition Television)의 수신장치에 관한 것으로 특히 기존의 TV와 호환을 갖는 HDTV 수신장치에 관한 것이다.

미국의 HDTV 규격도 영상포맷을 하나로 국한시키지 않고 다양한 영상을 인코딩 및 디코딩하는 것은 원칙으로 하여 1050라인 비월주사식으로 프레임율이 60Hz, 1050라인 순차주사식으로 프레임율이 24Hz와 30Hz, 787.5라인 순차주사식으로 프레임율이 24Hz, 30Hz, 60Hz인 총 6가지 포맷이 가능한 것으로 알려지고 있다.

이때, 프레임율이 24Hz, 30Hz인 것은 필름 모드(Film Mode)를 고려한 것으로, 영화 필름을 전송하는 경우 순차주사식으로 프레임율을 24Hz와 30Hz로 전송하는 것이 여러면에서 효율적이기 때문이다.

그런데 종래에는 HDTV와 기존의 TV와 호환성을 갖는 장치가 없어 기존의 TV 보유자가 HDTV 방송을 수신할 수 없었다.

따라서 기존에 보급되어 있는 TV 수상기를 보유하고 있는 사람도 HDTV를 시청할 수 있도록 기존에 보급되어 있는 TV 수상기와도 호환성을 갖는 것이 필요하다.

따라서, 본 발명은 HDTV에 있어서, 기존의 TV와 호환성을 갖는 HDTV 수신장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 블럭단위로 입력되는 압축된 비트스트림으로부터 상기 블럭의 저역에 해당하는 계수를 추출하여 역양자화 및 IDCT(Inverse Disurete Cosine Transform)를 수행하고, 상기 블럭의 움직임 벡터값을 상기 저역부분의 크기에 따라 하향 조정하여 움직임보상에 이용하는 디코딩수단과, 상기 디코딩수단으로부터 출력되는 신호를 디스플레이 모드에 따라 변환하는 NTSC 변화수단과, 상기 NTSC 변화수단으로부터 출력되는 신호를 디스플레이하기 위해 처리하는 디스플레이 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 HDTV 수신장치의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 HDTV 수신장치에 적용되는 디코더의 세부 구성도이다.

상기 디코더(1)는 제1도에 도시한 바와 같이 VLD(Variable Length Decoder) 및 디멀티플렉서(19), 매크로블럭 메모리(9), 역양자화부(10), IDCT(Inverse Discr

ete Cosine Transform) 부(11), 가산기(12), 슬라이스 버퍼(Slice Buffer)(13), 프레임 메모리(14), 움직임 보상부(15), 색차신호보간부(16),RGB 변환부(17) 및 1/2 나눗셈기(18)로 구성되어 입력되는 압축된 비트스트림으로부터 저역에 해당하는 계수만을 복원한다.

상기 VLD 및 디멀티플렉서부(19)는 입력되는 압축된 비트스트림을 의미 있는 신호로 복원하고 계수는 상기 매크로블럭 메모리(9)로 출력한다. 상기 매크로블럭 메모리(9)는 상기 VLD 및 디멀티플렉서(19)로부터 출력되는 계수를 8×8 매크로블럭단위로 저장한 다음 각 매크로블럭에서 저역에 해당하는 4×4 블럭의 계수만을 읽어내어 출력한다.

상기 4×4 블럭을 출력하는 매크로블럭 메모리(9)를 제거하고 상기 VLD 및 디멀티플렉서(19)에서 카운터를 이용하여 저역에 해당하는 4×4 블럭의 계수만을 역양자화부(10)로 출력할 수도 있다.

상기 역양자화부(10)는 상기 VLD 및 디멀티플렉서(19)에서 출력되는 매크로블럭타입 및 양자화 레벨을 나타내는 정보와 상기 매크로블럭 메모리(9)에서 출력되는 계수를 입력으로 4×4 블럭단위로 역양자화하므로, 이때 역양자화 속도는 HDTV 디코더의 처리속도의 1/4이 된다.

상기 IDCT부(11)는 상기 역양자화부(10)로부터 출력되는 신호를 IDCT 처리하는데, IDCT의 처리가 4×4 블럭단위로 이루어지므로 HDTV 디코더보다 처리속도가 1/4로 줄어든다.

상기 VLD 및 디멀티플렉서(19)로부터 출력되는 움직임정보는 1/2 나눗셈기(18)에서 1/2 스캘링(scaling)된 다음 움직임 보상부(15)에서 움직임 보상되어 프레임 메모리(14)에 저장된다.

상기 IDCT부(11)로부터 출력되는 신호는 상기 프레임 메모리(14)로부터 출력되는 신호와 상기 가산기(12)에서 더해져 다음 프레임의 움직임 보상을 위해 프레임 메모리(14)에 저장되고 슬라이스 버퍼(13)로 출력된다. 상기 프레임 메모리(14)에 저장된 프레임은 HDTV의 프레임의 1/4 크기에 해당하게 된다.

상기 가산기(12)로부터 4×4 블럭단위로 출력되는 신호는 상기 슬라이스 버퍼(13)를 통해 라인단위로 출력되고, 상기 슬라이스 버퍼(13)의 출력은 색차신호(U,V) 보간부(16)에서 휘도신호와 같은 대역폭을 갖도록 보간되고 R,G,B 변환부(17)에 입력되어 Y,U,V 신호가 R,G,B 신호로 변환된다.

제3도는 본 발명에 의한 HDTV 수신장치의 구성도이다.

본 발명에 의한 HDTV 수신장치는 제1도에 도시한 바와 같이 디코더(1), NTSC(National Television System Committee) 변환장치(8), 디스플레이 처리부(6) 및 DAC(Dig-ital Analog Converter)(7)로 구성된다.

상기 모드변환부(8)는 상기 디코더(1)의 출력을 각 모드에 따라 NTSC 변환하는 NTSC 변환부 I,II,III(2,3,4) 및 사용자로부터 입력되는 선택신호에 따라 상기 NTSC 변환부 I,II,III(2,3,4)와 디코더(1)이 출력을 선택하여 출력하는 멀티플렉서(5)로 구성된다.

상기 디코더(1)는 압축된 비트스트림을 복원하는데 있어서 수평 및 수직으로 1/2씩 데시메이션(Decimation)된 신호로 출력하고, 상기 모드변환부(8)는 상기 디코더(1)로부터 출력되는 신호를 사용자가 원하는 디스플레이 모드로 변환하고, 상기 디스플레이 처리부(6)는 상기 모드변환부(8)로부터 출력되는 신호를 모니터에 디스플레이하기 위해 처리하고, 상기 DAC(7)는 상기 디스플레이 처리부(6)로부터 출력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 모니터로 출력한다.

제2도의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명에 의한 디스플레이 모드의 상태도이다. 상기 모드변환부(8)는 제2도의 (a)(b)(c)(d)에 도시한 바와 같이, 사용자가 원하는 디스플레이 모드(I,II,III,IV)에 따라 멀티플렉서(5)에 의해 4가지의 디스플레이 모드로 변환하는데 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제2도의 (a)는 525라인의 16 : 9화면, 즉 상기 디코더(1)의 출력을 곧바로 모니터에 디스플레이하는 모드(I)로 와이드 스크린 TV(Wide Screen TV)에 디스플레이하는 경우에 필요하다.

제2도의 (b)는 기존의 TV의 4 : 3 화면에 디스플레이 할 수 있는 모드(II)로, 상기 디코더(1)의 출력에서 양쪽 측면부위의 영상을 제거하여 4 : 3 화면으로 변환하여 디스플레이하는 경우로 상기 NTSC 변환부 I(2)에서 상기 변환동작을 수행한다.

제2도의 (c)는 상기 디코더(1)의 출력을 수평 및 수직으로 데시메이션하여 4 : 3 화면에 내용의 손실없이 디스플레이하는 모드(II)로 이때 4 : 3 화면의 상단부와 하단부 영역은 영상이 없는 블랙(Black) 영역으로 디스플레이되며 상기 NTSC 변환부II(3)에서 상기 변환동작을 수행한다.

제2도의 (d)는 수직의 525라인은 그대로 유지하고 수평으로만 데시메이션하여 4 : 3 화면에 디스플레이하는 모드(IV)로, 이때 영상은 수평으로 압축되어 보이며 상기 NTSC 변환부 III(4)에서 상기 변환동작을 수행한다. 제4도는 제3도의 NTSC 변환부 I(2)의 세부 구성도이다.

상기 NTSC 변환부 I(2)는 제4도에 도시한 바와 같이 상기 디코더(1)로부터 출력되는 신호를 라인단위로 저장하는 라인메모리(20)와 상기 라인메모리(20)를 제어하는 메모리 제어부(21)로 구성되어 제2도의 (b)와 같이 기존의 TV의 4 : 3 화면에 디스플레이하는 모드(II)로 변환한다.

즉, 프레임에서 수평쪽으로 양측면에 존재하는 영역을 절단하기 위해 상기 라인메모리(20)에 상기 디코더(1) 출력의 1라인을 저장한 후 필요한 화소만을 읽어서 출력하도록 상기 메모리 제어부(21)에서 읽기 및 쓰기 어드레스를 조절한다.

제5도는 제1도의 NTSC 변환부 II(3)의 세부 구성도이고, 제6도는 제5도의 각 부분의 신호 파형도이다.

상기 NTSC 변환부 II(3)는 제2도의 (c)와 같이 수평 및 수직으로 데시메이션을 하여 4 : 3 화면에 내용의 손실없이 디스플레이하고 화면의 상단부와 하단부를 블랙영역으로 디스플레이하도록 변환하는데, 제5도에 도시한 바와 같이 4 : 3 화면에 디스플레이될 수 있도록 데시메이션하는 비율이 수평으로 K : L 인 경우 디코더(1)로부터 입력되는 신호를 1 : K 로 디멀티플렉싱하는 1 : K 디멀티플렉서(22), 상기 1 : K 디멀티플렉서(22)의 출력중 원하는 L위상(Phase)만을 L : 1 로 멀티플렉싱하는 L : 1 멀티플렉서(23), 상기 L : 1 멀티플렉서(23)의 출력을 저장하고 수직 데시메이션을 수행하는 프레임 메모리(24) 및 상기 프레임 메모리(24)를 제어하는 메모리 제어부(25)로 구성된다.

즉, 상기 1 : K 디멀티플렉서(22)와 L : 1 멀티플렉서(23)는 K : L의 비율로 수평측으로 데시메이션하며, 상기 프레임 메모리(24)는 상기 메모리 제어부(25)의 제어에 따라 수직측으로 데시메이션하고, 상기 프레임메모리(24)에 저장되지 않은 부분, 즉 화면의 상단부와 하단부를 모두 0으로 세팅하고 디스플레이될 영역에 남도록 하는데 이때 쓰여질 라인들은 상기 메모리 제어부(25)가 쓰기 인에이블 신호를 조절하여 구현할 수 있다.

상기 메모리 제어부(25)는 쓰기 인에이블 신호를 발생시켜 상기 프레임 메모리(24)를 제어하는데, 제6도에서는 3 : 2 비율로 수직 데시메이션하기 위해 프레임 메모리(24)를 제어하여 쓰기 동작을 행하는 쓰기 인에이블 신호를 일실시예로 나타내었다.

제7도는 제1도의 NTSC 변환부 III(4)의 세부 구성도이다.

상기 NTSC 변환부 III(4)는 제7도에 도시한 바와 같이 디멀티플렉서(26)와 멀티플렉서(27)로 구성된다.

상기 NTSC 변환부 III(4)는 수직의 525라인은 그대로 유지하고 수평으로만 데시메이션하여 4 : 3 화면에 디스플레이하는 모드인데, 데시메이션 비율이 K : L 인 경우 상기 디멀티플렉서(26)는 1 : K 디멀티플렉서가 되고, 상기 멀티플렉서(27)는 L : 1 멀티플렉서가 된다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 기존 TV와 호환성을 갖으므로 기존 TV로 HDTV 방송을 수신할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 블럭단위로 입력되는 압축된 비트스트림으로부터 상기 블럭의 저역에 해당하는 계수를 추출하여 역양자화 및 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)를 수행하고, 상기 블럭의 움직임 벡터값을 상기 저역부분의 크기에 따라 하향 조정하여 움직임보상에 이용하는 디코딩수단(1)과, 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 디스플레이모드에 따라 변환하는 모드변환수단(8)과, 상기 모드변환수단(8)으로부터 출력되는 신호를 디스플레이하기 위해 처리하는 디스플레이 처리수단(6)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 모드변환수단(8)은 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 디스플레이 모드에 따라 각각 변환하는 제1, 제2 및 제3NTSC 변환부 (2,3,4) 및 상기 제1, 제2 및 제3NTSC 변환부(2,3,4)와 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉싱수단(5)으로 구성되는 것을 특징으로 한는 HDTV 수신장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 디코딩수단(1)은 입력되는 압축된 비트스트림의 저역부분을 추출하여 움직임 정보와 함께 출력하는 VLD(Variable Length Decoder) 및 디멀티플렉싱수단(19)과, 상기 VLD 및 디멀티플렉싱수단(8)으로부터 출력되는 신호를 이용하여 역양자화하는 역양자화수단(10)과, 상기 역양자화수단(10)으로부터 출력되는 신호를 IDCT 처리하는 IDCT 수단(11)과, 상기 VLD 및 디멀티플렉싱수단(19)으로부터 출력되는 움직임 정보를 1/2 스캘링하는 1/2 나눗셈수단(18)과, 상기 1/2 나눗셈수단(18)으로부터 출력되는 신호를 이용하여 움직임 보상하는 움직임 보상수단(15)과, 상기 움직임 보상수단(15)으로부터 출력되는 신호를 저장하는 프레임 메모리수단(14)과, 상기 IDCT 수단(11)과 프레임 메모리수단(14)으로부터 출력되는 신호를 가산하여 상기 프레임 메모리수단(14)으로 출력하는 가산수단(12)과, 상기 가산수단(12)으로부터 출력되는 신호를 라인단위로 변환하여 출력하는 슬라이스 버퍼수단(13)을 구비함을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1NTSC 변환수단(2)은 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 라인단위로 저장하는 라인 메모리수단(20) 및 상기 라인 메모리수단(20)을 제어하여 필요한 화소만을 읽도록하는 메모리 제어수단(21)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제2NTSC 변환수단(3)은 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 수평으로 데시메이션하는 디멀티플렉싱수단(22) 및 제2멀티플렉싱수단(23)과, 상기 제2멀티플렉싱수단(23)으로부터 출력되는 신호를 저장하는 프레임 메모리수단(24)과 상기 프레임 메모리수단(24)을 제어하여 수직으로 데시메이션하고 블랙영역으로 디스플레이될 부분을 0으로 세팅하도록 하는 메모리 제어수단(25)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 제3NTSC 변환수단(4)은 상기 디코딩수단(1)으로부터 출력되는 신호를 수평으로 데시메이션하는 디멀티플렉싱수단(26)과, 상기 디멀티플렉싱수단(26)으로부터 출력되는 신호를 입력으로 하는 제2멀티플렉싱수단(27)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 VLD 및 디멀티플렉싱수단(19)은 저역에 해당하는 4×4 블럭의 계수만을 저장하는 매크로블럭 메모리 수단을 별도로 더 구비한 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 역양자화수단(10)은 4×4 블럭단위로 역양자화하는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
9. 제3항에 있어서, 상기 IDCT 수단(11)은 4×4 블럭단위로 IDCT 처리하는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
10. 제3항에 있어서, 상기 VLD 및 디멀티플렉싱수단(19)으로부터 출력되는 신호는 카운터를 이용 저역에 해당하는 블럭의 계수만을 상기 역양자화수단(10)으로 출력하도록 구성함을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.
11. 제3항에 있어서, 상기 디코딩수단(1)은 상기 슬라이스 버퍼수단(13)으로부터 출력되는 신호를 보간하는 색차신호보간수단(16)과 상기 색차신호보간수단(16)으로부터 출력되는 신호를 R,G,B 신호로 변환하는 R,G,B 변환수단(17)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 HDTV 수신장치.