KR0151021B1 - 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치 - Google Patents

디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치 Download PDF

Info

Publication number
KR0151021B1
KR0151021B1 KR1019950002916A KR19950002916A KR0151021B1 KR 0151021 B1 KR0151021 B1 KR 0151021B1 KR 1019950002916 A KR1019950002916 A KR 1019950002916A KR 19950002916 A KR19950002916 A KR 19950002916A KR 0151021 B1 KR0151021 B1 KR 0151021B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
macroblock
segment
bitstream
unit
dct
Prior art date
Application number
KR1019950002916A
Other languages
English (en)
Inventor
박구만
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019950002916A priority Critical patent/KR0151021B1/ko
Priority to JP17779795A priority patent/JP3046226B2/ja
Priority to EP19950305574 priority patent/EP0727907B1/en
Priority to DE1995617300 priority patent/DE69517300T2/de
Priority to US08/514,139 priority patent/US5680266A/en
Priority to CN95115340A priority patent/CN1078426C/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR0151021B1 publication Critical patent/KR0151021B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/91—Television signal processing therefor
    • H04N5/92—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
    • H04N5/926—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation
    • H04N5/9261—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation involving data reduction
    • H04N5/9264—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation involving data reduction using transform coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12—Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H04N19/122—Selection of transform size, e.g. 8x8 or 2x4x8 DCT; Selection of sub-band transforms of varying structure or type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/147—Data rate or code amount at the encoder output according to rate distortion criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/15—Data rate or code amount at the encoder output by monitoring actual compressed data size at the memory before deciding storage at the transmission buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

세그먼트에 포함된 매크로블럭들을 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림의 부호량이 세그먼트의 허용용량를 초과할 때, 초과된 비트량을 기존의 SD-VCR 과의 호환성을 유지하는 범위내에서 최대한 보존시켜 재생화질을 보장하는 개선된 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치가 개시된다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법은 각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 각 DCT 블록의 비트스트림을 상기 매크로블럭내의 DCT 블록에 배치하는 DCT 블록내 배치과정; 상기 DCT 블록내 배치과정에서 남는 비트량을 매크로블럭내 다른 DCT 블록에 재배치하는 매크로블럭내 재배치 과정; 상기 매크로블럭내 재배치과정에서 남는 비트량을 세그먼트내의 매크로블럭간에 재배치하는 세그먼트내 배치과정; 및 상기 세그먼트내 재배치과정에서 남는 비트량을 이전 혹은 이후의 프레임과 동일한 내용의 매크로블럭을 갖는 다른 세그먼트에 재배치시키는 세그먼트간 재배치과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법에 있어서는 세그먼트단위에서 남는 비트량이 발생하면 이를 인접된 세그먼트에 전파시켜 기록함으로써 재생화질의 저하를 방지하는 효과를 갖는다.

Description

디지털 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이터압축장치 및 복원장치
제1도는 SD-VCR의 전체구성을 보이는 블록도이다.
제2도는 SD-VCR의 트랙구조를 보이는 도면이다.
제3a도는 525/60Hz의 신호를 기록하는 트랙구조를 보이는 도면이고,
제3b도는 625/50Hz의 신호를 기록하는 트랙구조를 보이는 도면이다.
제4도는 제1 도에 도시된 데이터압축부의 상세한 구성을 보이는 블록도이다.
제5도는 CCIR 권고안 601에 따른 영상신호를 4:2:0로 만드는 과정을 보이는 도면이다.
제6a도와 제6b도는 4:2:2 신호와 4:2:0 신호의 프레임구성을 매크로블럭단위로 보이는 도면이다.
제7a도와 제7b도는 4:2:2 신호와 4:2:0 신호의 매크로 블록을 보이는 도면이다.
제8도는 525/60Hz의 신호에서의 셔플링방법을 보이는 도면이다.
제9도는 세그먼트의 구성을 위한 영역분할을 보이는 도면이다.
제10a도는 8×8 DCT 블록을 보이는 것이고, 제10b도는 2×4×8 DCT 블록을 보이는 것이다.
제11a도는 8×8 DCT 블록의 영역구분을 보이는 것이고,
제11b도는 2×4×8 DCT 블록의 영역구분을 보이는 것이다.
제12도는 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법을 보이는 흐름도이다.
제13도는 제12도에 도시된 세그먼트간 재배치과정을 보다 구체적으로 보이는 흐름도이다.
제14도는 제12도에 도시된 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법을 도식적으로 보이는 도면이다.
제15도는 세그먼트내의 매크로블럭의 데이터배치를 보이는 도면이다.
제16도는 STA 부호를 구성하는 방법을 보이는 도면이다.
제17도는 본 발명에 따른 데이터압축부의 구성을 보이는 블록도이다.
제18도는 본 발명에 따른 데이터신장부를 보이는 블록도이다.
본 발명은 SD-VCR(Standard Definition Video Tape Recorder) 에 있어서 가변장부호화의 결과로서 발생된 비트스트림의 배치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 세그먼트에 포함된 매크로블럭들을 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림의 부호량이 세그먼트의 허용용량을 초과할 때, 초과된 비트량을 기존의 SDVCR과의 호환성을 유지하는 범위내에서 최대한 보존시켜 재생화질을 보장하는 개선된 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이터압축장치 및 복원장치에 관한 것이다.
디지털 신호처리 기술의 발달과 함께 디지털 방식이 아날로그 방식에 비해 갖는 장점들로 인해 대부분의 정보전달 매체가 디지탈되고 있는 추세이다. 가정용 영상기기인 비디오 테이프 레코더(이하 VCR이라고 함)에 있어서도 고화질의 영상과 멀티더빙multi dubbing)시에도 높은 화질을 유지할 수 있는 디지털 VCR이 구현되고 있다.
디지탈 VCR에서는 입력영상의 DCT 블록을 복잡도(activity)에 따라 4개의 클래스(class)로 분류하고, 각 클래스에 적응적으로 비트를 할당함으로써 시스템의 부호화성능을 향상시키면서, 한 화면에서 발생하는 데이터량을 일정하게 유지된다.
VCR에서의 특수기능인 트릭플레이에서는 헤드가 이웃하는 여러 트랙의 데이터를 불연속적으로 읽게 되므로 서로 다른 화면의 부분영상으로 한 화면을 재구성하게 된다. 따라서, VCR에서의 영상압축방식은 한 화면을 일정 크기의 서브화면(세그먼트; segment)로 분할한 후 각 세그먼트를 독립적으로 부호화하고 각 세그먼트당 발생되는 데이터량을 일정하게 유지시킨다.
종래의 디지털 VCR에 있어서는 재생화상의 화질을 일정수준이하로 떨어뜨리지 않는 범위내에서 데이터 압축을 행하고, 그래도 남은 데이터는 재생영상의 화질에 영향이 적은 데이터부터 차례로 버림(discard)으로써 세그먼트당 데이터량을 일정하게 유지시키도록 처리한다.
입력영상의 복잡도가 크면 발생되는 데이터량도 증가하게 되는데 세그먼트당 데이터량이 고정되어 있으므로 종래의 디지털 VCR에서는 입력영상의 복잡도가 클수록 재생영상의 품질이 저하하게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서 발생된 데이터를 최대한 사용함으로써 재생화상의 품질을 유지시키는 새로운 비트스트림의 배치방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 배치방법에 대응되는 비트스트림의 복원방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 배치방법에 적합한 데이터압축장치를제공함에 있다.
본 발명의 또또 다른 목적은 상기의 복원방법에 적합한 데이터신장장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법은 복수개의 매크로블럭을 포함하고, 상기 매크로블럭은 복수의 DCT 블록을 포함하는 고정장의 세그먼트에 각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 배치시키는 SD-VCR의 비트스트림 배치방법에 있어서,
각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 각 DCT 블록의 비트스트림을 상기 매크로블럭내의 DCT 블록에 배치하는 DCT 블록내 배치과정;
상기 DCT 블록내 배치과정에서 남는 비트량을 매크로블럭내의 다른 DCT 블록에 재배치하는 매크로블럭내 재배치과정;
상기 매크로블럭내 재배치과정에서 남는 비트량을 세그먼트내의 매크로블럭간에 재배치하는 세그먼트내 배치과정; 및
상기 세그먼트내 재배치과정에서 남는 비트량을 이전 혹은 이후의 프레임과 동일한 내용의 매크로블럭을 갖는 다른 세그먼트에 재배치시키는 세그먼트간 재배치과정을 포함함을 특징으로한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 비트스트림의 복원방법은
DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT 데이터가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 방법에 있어서,
상기 세그먼트에 포함된 매크로블럭이 불완전한 비트스트림을 갖는가를 판별하는 과정;
상기 판별과정에서 불완전한 비트스트림을 갖는 매크로블럭이 존재하는 것으로 판별되면 세그먼트 내의 다른 매크로블럭으로부터 여분의 비트스트림을 복원하는 세그먼트내 복원과정;
상기 세그먼트내 복원과정에서 불완전한 비트스트림을 갖는 매크로블럭이 완전히 복구되지 않으면 탐색영역내에서 에러처리된 매크로블럭을 포함하는 세그먼트를 탐색하는 과정;
상기 탐색과정에서 탐색된 세그먼트에서 상기 에러처리된 매크로블럭에 포함된 비트스트림을 사용하여 불완전한 비트스트림을 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 데이터압축장치는 프레임메모리, DCT 변환부, 운동량검출 및 DCT 모드 결정부, 양자화부, 비트량제어부, 가변길이부호화부, 셔플링부, 비트스트림 배치부, 디셔플링부를 구비하여 DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT데이타가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 SD-VCR의 데이터신장장치에 있어서,
이전 혹은 이후의 프레임의 탐색영역내에서 상호 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 탐색하는 매크로블럭 탐색부;
상기 매크로블럭 탐색부에서 탐색된 매크로블럭과 현재 처리되고 있는 매크로블럭과의 위치 차이를 계산하고 이에 상응하는 STA 값을 설정하여 상기 비트스트림 배치부에 제공하는 STA값 설정부를 포함함을 특징으로 한다.
상기의 또또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 데이터 신장장치는,
DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT 데이터가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 SD-VCR의 데이터신장장치에 있어서,
재생된 데이터로부터 세그먼트를 재구성하여 비트스트림 역배치부(1802)에 제공한느 셔플링부;
상기 셔플링부에서 출력되는 세그먼트들로부터 매크로블럭단위의 가변장부호화된 데이터 및 에러가 발생된 매크로블럭의 STA 정보를 추출하는 비트스트림 역배치부;
상기 비트스트림 역배치부에서 출력되는 매크로블럭단위의 가변장부호화된 데이터를 입력받고, 가변장 복호화를 행하는 가변장 복호화부;
상기 가변장복호화부에서 제공된 가변장 복호화된 데이터에 대하여 역 DCT 변환을 행하여 시간영역의 영상신호를 복원시켜 출력하는 역 DCT 부;
상기 역 DCT 부를 통하여 역 DCT 변환된 매크로블럭단위의 데이터를 디셔플링하여 원래의 위치로 되돌려서 출력하는 디셔플링부;
상기 비트스트림 역배치부에서 출력되는 에러가 발생된 매크로블럭의 STA 정보를 입력받고, 이전 혹은 이후의 프레임에서 에러가 발생된 매크로블럭에 대응되는 매크로 블록의 위치정보를 발생하는 숨김처리부(1812); 및
상기 숨김처리부에서 제공되는 정보에 의해 디셔플링부에서 제공되는 매크로블럭에 에러가 발생하였는가를 판단하고, 에러가 발생하였을 경우에는 이전 혹은 이후 프레임의 대응되는 매크로블럭으로 에러가 발생된 매크로블럭을 대치시켜 출력하는 프레임메모리를 포함함을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 SD-VCR 의 전체 구성을 보이는 블록도이다. 제1도에 도시된 장치는 A/D 변환기(10), 데이터압축부(12), 오류정정 부호화부(14), 기록부호화부(16), 재생부(18) 오류정정 복호화부(20), 데이터신장부(22), 그리고 D/A 변환기(24)를 구비한다.
입력되는 신호는 A/D 변환기(10)을 거친 후 데이터압축부(12)에 제공된다. 음성신호는 PCM신호로서 압축없이 기록된다. A/D 변환기(10)에 의해 디지털 변환된 영상은 CCIR 권고안 601에 따른 4:2:2의 샘플링구조를 갖는다. 4:2:2의 영상은 유효화소를 기준으로 할 때 약 167Mbps의 데이터율을 갖는다.
데이터압축부(12)는 DCT 와 VLC를 이용한 화면내 압축을 수행하여 24.948Mvps의 데이터율을 갖는 압축부호화된 영상데이타를 출력한다.
오류정정 부호화부(14)는 압축된 영상데이타, 음향데이타, 서브코드, 그리고 보조데이타 등에 각각 오류정정부호를 부가한다.
오류정정부호가 부가된 데이터는 기록부호화부(16)에 의해 기록부호화되어 자기테이프에 기록된다. 오류정정부호화 기록부호화에 의해 부가된 데이터에 의해 기록데이타의 데이터율은 41.85Mbps가 된다.
재생시에는 검출부(18)를 통하여 검출된 데이터에서 기록과 재생시 발생된 에러를 에러정정 복호화부(20)를 통해 정정한 후 데이터신장부(22)및 D/A 변환부(24)를 통하여 영상과 음성신호를 복원한다.
SD-VCR의 사양은 표 1 과 같다.
제2도는 SD-VCR의 트랙구조를 보이는 도면이다. SD-VCR의 트랙은 헤드가 스캔하기 시작하는 트랙시작부분에서부터 ITI(Insert and Track Information)섹터(200), 오디오섹터(202), 비디오섹터(204), 그리고 서브코드섹터(206)의 순서로 구분되며 각 섹터들 사이에는 갭(G1, G2, G3)이 존재한다.
ITI 섹터(200)는 프리앰블(ITI Preamble)영역(208), 스타트싱크블럭(Start-Sync Block)영역(210), 트랙정보(Track Information)영역(212)그리고 포스트앰블(ITI Postamble)영역(214)을 갖는다.
오디오섹터(202)는 프리앰블(Audio Pre-amble)영역(216), 14개의 오디오 데이터 싱크블럭(218), 그리고 포스트앰블(Audio Pre-amble)영역(220)을 갖는다.
비디오섹터(204)는 프리앰블(Video Pre-amble)영역(222), 149개의 비디오 데이터 싱크블럭(224), 그리고 포스트앰블(video Pre-amble)영역(226)을 갖는다.
서브코드섹터(206)는 프리앰블(subcode Pre-amble)영역(228), 서브코드영역(230), 그리고 포스트앰블(Subcode Post-amble)영역(232)을 갖는다. 서브코드섹터(206)이후의 영역은 오버라이트마진(Overwrite Margin)(234)이다.
헤드는 트랙의 하단에서 상단으로 경사주행(helical scan)한다. 테이프가 18.831mm/sec의 속도로 주행중일 때 트랙의 경사각은 9.1668。이다.
525/60Hz 의 영상신호 1프레임은 제3A도에 도시되는 바와 같이 10개의 트랙에 기록되고, 625/50Hz의 영상신호 1프레임은 제3B도에 도시되는 바와 같이 12개의 트랙에 기록된다.
ITI 섹터(200)는 , 트랙정보, 편집을 위한 데이터의 위치정보등을 제공한다. 이 신호를 검출하여 일정한 시간간격을 계산하여 영상, 음향 및 서브코드의 위치를 검출한다. 음향과 영상의 AUX와 서브코드에는 기록일시와 시간 등의 보조데이타를 기록하고 있다.
서브코드와 AUX 는 테이프에 기록한 영상과 음향에 동기되어 읽혀진다. 자막과 화면의 해설 등을 기록할 수 있다. 서브코드의 일부를 이용하여 200배속의 고속탐색도 가능하다.
기록트랙에는 인접한 기록트랙과의 상호교란을 방지하기 위해서 아지무스(azimus)기록을 행한다. 아지무스각은 ±20。이다.
SD-VCR 의 기록용량에 비해 입력된 4:1:1 혹은 4:2:0의 영상신호를 약 5배정도가 된다. 따라서, 신호의 압축 및 복원기술이 필요하다. VCR 에 사용하는 영상압축기술은 기록매체인 테이프의 성질을 반영하여야 한다.
편집기능, 트릭플레이기능, 최소한의 오류전파가 보장되어야 한다. 테이프가 순차적접근(sequential access)매체이기 때문에 한화면내에서도 소규모의 영상단위로 독립된 부호화를 해야만 상기 기능들을 만족시킬 수 있다.
현재의 표준안에서는 세그먼트가 하나의 독립된 압축부호화단위이다. 한 세그먼트는 5개의 매크로블럭으로 구성된다. 복호화 과정에서는 최소한 하나의 매크로블럭이 독자적으로 복호화될 수 있다. 이로서 오류전파를 줄일 수 있고 트릭플레이시에 가능한 한 많은 부분을 복원할 수 있다.
제4도는 제1도에 도시된 데이터압축부의 구성을 보이는 도면이다. 제3도에 도시된 장치는 프레임메모리(30), DCT 변환부(32), 운동량검출 및 DCT 모드 결정부(34), 양자화부(36), 비트량제어부(38), 가변길이부호화부(40), 셔플링부(42), 비트스트림 배치부(44), 디셔플링부(46)를 구비한다.
SD-VCR 에서는 DCT 와 VLC 기반의 압축방식을 사용한다. 프레임메모리(30)에 입력되는 영상신호는 4:2:2 혹은 4:2:0의 영상신호이다. Y(휘도)신호는 13.5MHz, R-Y/B-Y(색차)신호는 6.75MHz로 표본화된다. 색차신호는 525/60Hz신호에서는 수평방향으로 2:1부표본화(subsampling)하여 4:2:2로 만들고, 626/50Hz 신호는 2개의 색차신호를 수직방향으로 선순차에 의해 주사선을 1/2로 줄여 4:2:0 신호로 만든다. 제5도는 CCIR 권고안 601에 따른 영상신호를 4:2:0 만드는 과정을 보이는 도면이다.
525/60Hz(625/50Hz)신호에서 Y 신호의 크기는 가로 720(720)화소, 세로 480(576)선이다. 두 개의 색차신호의 크기는 가로 180(360)화소, 세로 480(248)선이다. 한 개의 DCT 블록은 8×8화소로 구성된다. 525/60Hz신호의 색차신호는 오른쪽 끝에서 4×8크기의 불완전한 블록이 발생하므로 위아래 2개를 사용하여 한 개의 DCT 블록을 형성한다.
따라서, Y 신호는 가로90(90)개, 세로60(72)개의 DCT 블록으로 구성된다. 두 개의 색차신호는 가로 22.5(45)개, 세로60(36)개의 DCT 블록으로 구성된다. 이를 제6A도 및 제6B도에 보인다.
매크로블럭은 제7a도 및 제7b도에 도시되는 바와 같이 화면내의 동일한 위치를 나타내는 4개의 Y 블록과 1개씩의 R-Y, B-Y 블록으로 구성된다. 매크로블럭은 셔플링과 양자화단계값 결정의 기본단위가 된다.
제8도는 525/60Hz의 신호에서의 셔플링방법을 보이는 도면이다. 수직영역이 A에서 E까지 5개가 있고, 각 영역은 굵은 실선으로 구분되는 10개의 소영역으로 나뉘어져 있다. 각각의 소영역을 수퍼블럭이라 한다.
각 수퍼블럭은 27개의 매크로블럭으로 구성된다. 따라서, 하나의 프레임화면은 수직방향 10(12)개와 수평방향 5개로 구성되는 50(60)개의 수퍼블럭으로 구성된다.
수평방향의 영역에 포함된 수퍼블럭들은 나중에 테이프상의 동일트랙에 순차적으로 기록된다.
제9도와 같이 하나의 프레임화면을 세로방향으로 균등하게 5개로 나누고, 각각의 수직영역으로부터 매크로블럭을 1개씩 취하여 구성한 것을 세그먼트라 한다. 각각의 영역으로부터 매크로블럭을 가져오는 순서는 A, B, C, D 그리고 E 이다. 이 순서는 각 수직영역의 중요도에 따른 것이다. 수퍼블럭에 포함된 매크로블럭의 수만큼의 세그먼트가 발생된다. 한 개의 세그먼트는 여러위치에 분포된 화면조각들로 구성되기 때문에 세그먼트들마다 정보량이 엇비슷해질 확률이 높다. 정보량이 일정할수록 효율적인 부호량고정이 가능하다. 이와 같이 화면 전체에 대하여 매크로블럭단위로 뒤섞는 것을 셔플링이라고 한다. 압축부호화는 세그먼트단위로 완전히 독립적으로 수행되며 모든 세그먼트마다 동일한 크기의 부호량을 생성한다.
어느 세그먼트에 인접되는 다음의 세그먼트는 각 수퍼영역에서 순서대로 그 다음 번의 매크로블럭들을 가져와 만들어진다. 세그먼트를 구성할 때는 셔플링되지만 기록직전에 원위치로 되돌아간다. 이를 디셔플링(deshuffling)이라고 한다. 디셔플링을 행하는 이유는 고속재생 때에 읽혀진 데이터가 가능한 한 연속적으로 배치되도록 하여 시각적으로 좀더 좋은 화면을 구성하도록 하기 위한 것이다.
고속재생시의 재생화면은 여러 트랙에 분산된 소규모의 화면들이 모여서 모자이크된 것이 된다. 각 세그먼트당 부호량을 고정시킴에 의해 트릭플레이시 화질을 저하를 최대로 방지할 수 있다.
제9도에 있어서 가로방향의 5개의 수퍼블럭이 한 개의 트랙에 기록된다. 세로방향으로 10개의 행이 존재하므로 결과적으로 한 화면은 10개의 트랙에 기록된다. 한 트랙내의 영상기록용 135개 싱크블럭은 5개의 수퍼블럭으로부터 가져온 135개의 매크로블럭과 1:1로 대응된다.
SD-VCR에서는 움직임정보에 따라 DCT 블록의 크기를 달리한다. 움직임이 별로 없는 경우에는 8×8 크기의 DCT를 취한다. 반면 움직임이 크다고 판단되면 블록내 수직방향의 이웃하는 두 화소끼리의 합과 차를 계산하여 2개의 4×8 DCT를 취한다. 제10a도는 8×8 DCT 블록을 보이는 것이고, 제10b도는 2×4×8 DCT 블록을 보이는 것이다.
DCT 블록마다 가중치행렬(weight matrix)를 곱하여 계수마다 차등적으로 범위값을 줄인다. 가중치 행렬은 고주파 성분일수록 작은 값을 갖는다. 각 DCT 블록은 4개의 클래스주의 하나로 분류된다. 각 클래스는 DCT 블록내에서 AC 계수의 최대값을 가지고 구분된다.
표 2는 클래스의 정의를 보이는 것이다.
DCT 블록내의 AC성분은 영역 0부터 영역 3까지의 4개로 나누어지며 동일 영역의 계수들은 동일한 양자화스텝에 의해 양자화된다.
양자화스텝을 결정하는 요소는 클래스와 DCT 블록내의 영역이다. 각 양자화폭은 1, 1/2, 1/4, …와 같이 2의 누승의 값들 중의 하나이다.
제11a도는 8×8 DCT 블록의 영역구분을 보이는 것이고, 제11b도는 2×4×8 DCT 블록의 영역구분을 보이는 것이다.
양자화된 DCT 계수는 낮은 주파수부터 높은 주파수의 순으로 1차원적으로 재배열된다. DC 계수는 9비트로 부호화되고 , AC 계수는 크기에 따라 2차원 허프만부호로 부호화된다.
한 세그먼트에는 30개의 DCT 블록이 있으며 30개의 기록영역이 구분되어 준비된다. 모든 기록영역은 자신의 DCT 블록에서 발생된 허프만부호를 최우선으로 담는다. 남는 비트량은 동일 매크로블럭내의 다른 DCT 블록의 기록영역에 기록된다. 매크로블럭내에서의 기록이 끝나면 이번에는 5개의 매크로블럭간에 남거나 모자라는 상태에 따라 주거나 받아서 기록한다. 최종적으로 하나의 세그먼트에 기록할 총공간이 30개 블록의 허프만부호를 담고 남아도 다른 세그먼트로 넘겨주지 못한다. 역으로 기록영역이 모자라면 담지 못한 비트량은 버린다. 이와 같이 각 세그먼트들은 독립적으로 부호화된다.
이와 같이 종래의 SD-VCR 은 현재 부호화되는 세그먼트의 비트량이 초과하면 소정수준의 화질이 보장되는 범위내에서 양자화스텝을 변화시켜 비트량을 줄이고, 그래도 남는 비트량은 버리도록 함으로써 복잡도가 큰 화면과 같이 발생되는 비트량이 많은 화면의 재생화질이 저하된다.
제12도는 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법을 보이는 흐름도이다. 제12도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법은 DCT 블록내 배치과정(1200단계), 매크로블럭내 재배치과정(1210단계), 세그먼트내 배치과정(1230), 그리고 세그먼트간 재배치과정(1240단계)를 구비한다.
DCT 블록내 배치과정(1200단계)에서는 각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 각 DCT 블록의 비트스트림을 상기 매크로블럭내의 DCT 블록에 배치한다.
매크로블럭내 재배치과정(1210단계)에서는 DCT 블록내 배치과정에서 남는 비트량을 매크로블럭내의 다른 DCT 블록에 재배치한다.
세그먼트내 배치과정(1230단계)에서는 매크로블럭내 재배치과정에서 남는 비트량을 세그먼트내의 매크로블럭간에 재배치한다.
세그먼트간 재배치과정(1240단계)에서는 세그먼트내 재배치과정에서 남는 비트량을 이전 혹은 이후의 프레임과 동일한 내용을 매크로블럭을 갖는 다른 세그먼트에 재배치한다.
제13도는 제12도에 도시된 세그먼트간 재배치과정을 보다 구체적으로 보이는 흐름도이다. 제13도에 도시된 세그먼트간 재배치과정은 매크로블럭 탐색과정(1300), 매크로블럭에러처리과정(1310단계), 그리고 재배치과정(1320단계)를 구비한다.
매크로블럭 탐색과정(1300단계)에서는 현재 부호화되는 프레임의 탐색공간내에 존재하는 매크로블럭과 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 이전 또는 이후의 프레임의 탐색공간내에서 탐색한다.
매크로블럭 에러처리과정(1310단계)에서는 매크로블럭탐색과정(1300단계)에서 탐색된 매크로블럭을 포함하는 세그먼트에서 상기 탐색된 매크로블럭에 상응하는 기록영역을 에러처리한다.
재배치과정(1320단계)에서는 1310단계를 통해 에러처리된 기록영역에 세그먼트내 배치과정에서 남는 비트량을 재배치한다.
제14도는 제12도에 도시된 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법을 도식적으로 보이는 도면이다. 제14도에 있어서 제1세그먼트(140)와 제2세그먼트(150)는 모두 5개의 매크로블럭으로 구성되어져 있다. 여기서, 제1세그먼트(14)는 초과되는 비트량이 발생된 매크로블럭(142)을 갖는 세그먼트이고, 제2세그먼트는 탐색된 매크로블럭(152)을 갖는 세그먼트이다.
매크로블럭(142)에서 초과된 비트량은 탐색된 매크로블럭(152)에 기록된다. 초과된 비트량이 발행하는 매크로블럭(142)에는 EOB(End Of Block)부호를 붙이지 않음으로써 초과된 비트량이 존재함을 알리게 되고, 탐색된 매크로블럭(152)에는 특별한 STA부호에 의해 매칭되는 매크로블럭(142)의 위치정보를 기록한다.
복원시 데이터신장부(도시되지 않음)에서는 EOB를 갖지 않는 매크로블럭이 발생되면 전후의 세그먼트에서 특별한 STA부호를 갖는 매크로블럭을 탐색한다. 탐색된 매크로블럭으로부터 초과된 비트량을 가져와 완전한 데이터를 복원하게 한다. 한편, 탐색된 매크로블럭의 데이터는 이전 혹은 이후의 프레임에서 동일한 위치의 매크로블럭을 사용하여 복원하게 된다.
본 발명에서는 현재 부호화되고 있는 세그먼트에서 남는 비트량이 있으면 이전 혹은 이후의 프레임의 탐색영역내에서 상호 동일한 매크로블럭을 탐색하고, 이 탐색된 매크로블럭에 남는 비트량을 배치시킨다. 이 경우 탐색된 매크로블럭에 있어서 원래 기록되어져야 할 내용이 정상적으로 복원되도록 하기 위해 매크로블럭의 STA 정보를 이용한다.
제15도는 세그먼트내의 매크로블럭의 데이터배치를 보이는 도면이다. 제13도에 있어서 매크로블럭은 양자화번호부호(150), STA 부호(152), 제1휘도블럭영역(154), 제2휘도블럭영역(156), 제3휘도블럭영역(158), 제4휘도블럭영역(160), 제1색차블럭영역(162), 그리고 제2색차블럭영역(164)를 구비한다.
양자화번호부호(150)와 에러 및 숨김(concealment)부호(152)는 각각 4비트이다. 제1휘도블럭영역(154), 제2휘도블럭영역(156), 제3휘도블럭영역(158), 제4휘도블럭영역(160)은 각각 14바이트의 기록용량을 갖는다. 또한 제1색차블럭영역(162)와 제2색차블럭영역(164)은 각각 10바이트의 기록용량을 갖는다. 결과적으로 각 매크로블럭은 77바이트의 기록영역을 갖는다.
STA 부호는 에러 및 숨김(concealment)을 위해 제공되는 4비트의 부호이다. 표 3은 표준 SD-VCR 에 있어서 규정된 STA 부호를 보이는 것이다.
본 발명에서는 탐색된 매크로블럭에 남는 비트량을 기록하는대신 STA 정보를 사용하여 에러처리하여, 복원시 동일한 내용을 갖는 이전 혹은 이후 프레임의 매크로블럭의 내용으로 대치되도록 하여 SD-VCR 과의 호환성을 유지시킨다.
이 때 , 전후의 프레임간에 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 탐색하기 위한 탐색공간은 수퍼블럭에 의해 커버되는 공간으로 제한된다.
제10도와 관련된 셔플링방법의 설명에서 언급된 바와 같이 동일의 수퍼블럭내에서 인접된 매크로블럭들은 인접된 세그먼트들로 셔플링되기 때문에 복호화시 매칭되는 매크로블럭을 원활하게 탐색하게 하기 위해 탐색공간은 수퍼블럭내로 제한된다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법의 제1의 실시예에 있어서는 10혹은 100의 값을 갖는 STA 부호를 사용한다. 복호화시 10 혹은 100의 값을 갖는 STA 부호를 갖는 매크로블럭이 발생되면 그 위치를 기준으로 소정의 탐색범위 내에 존재하는 세그먼트 중에서 매칭되는 매크로블럭 즉, 남는 비트량을 가져야하는 매크로블럭을 탐색하게 한다. 탐색알고리즘의 효율화를 위해 탐색범위는 예를 들면 ±8등으로 제한될 수 있다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법의 제2의 실시예에 있어서는 DCT 블록중의 DC 계수가 기록될 영역에 매칭되는 매크로블럭의 위치정보를 기록하게 한다. 즉, 복호화시 10 혹은 100의 값을 갖는 STA 부호를 갖는 매크로블럭이 발생되면 각 DCT 블록의 DC 계수가 기록될 영역을 읽어 매칭되는 매크로블럭을 탐색하게 한다.
제1실시예와 제2실시예는 종래의 SD-VCR 과의 호환성을 보장한다.
그러나, 매크로블럭에 있어서 실제로 에러가 발생하는 경우가 있으므로 이를 대비하여 양자화번호정보(QNO)에 특별한 식별부호를 기록하는 방안도 강구될 수 있다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법의 제3의 실시예에 있어서는 STA 정보를 이용하여 매칭되는 매크로블럭의 위치를 지정하게 한다. 즉, 표3에 있어서 10이나 100이 아닌 예약된 영역의 STA 정보를 사용하되, 방향정보비트와 오프세트정보비트로 구성하여 매칭되는 매크로블럭이 위치되는 세그먼트를 지정한다.
제16도는 본 발명의 제3의 실시예에 있어서 STA 부호를 구성하는 방법을 보이는 도면이다. STA 부호를 구성하는 비트를 상위비트로부터 각각 s3, s2, s1, 그리고 s0라고 할 때 , s3 비트는 전후의 방향을 나타내는 방향정보비트로 사용하고, s2 내지 s0 비트는 오프세트정보비트로 사용한다.
제3의 실시예에 있어서도 종래의 SD-VCR과의 호환성이 보장되기는 하지만 장래의 규격확장을 고려할 때 약간의 위험성이 있다.
제17도는 본 발명에 따른 비트스트림 배치방법에 적합한 데이터압축부의 구성을 보이는 블록도이다. 제17도에 도시된 장치는 프레임메모리(170), DCT 변환부(172), 운동량검출 및 DCT 모드 결정부(174), 양자화부(176), 비트량제어부(178), 가변길이부호화부(170), 셔플링부(182), 비트스트림 배치부(184), 디셔플링부(186), 매크로블럭 탐색부(188), STA 값 설정부(190), 그리고 비트스트림 배치부(192)를 구비한다.
매크로블럭 탐색부(188)는 이전 혹은 이후의 프레임의 탐색영역내에서 상호 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 탐색한다.
STA 값 설정부(190)는 매크로블럭 탐색부(188)에서 탐색된 매크로블러과 현재 처리되고 있는 매크로블럭과의 위치차이를 계산하고 이에 상응하는 STA 값을 설정하여 비트스트림 배치부(192)에 제공한다.
비트스트림 배치부(192)는 세그먼트단위의 비트스트림 배치를 수행한 후 남는 비트량이 있으면 매크로블럭 탐색부(188)에서 탐색된 매크로블럭이 포함되는 세그먼트의 해당 매크로블럭에 남는 비트량을 배치시키고, 해당 매크로블럭의 STA 부호를 STA 값 설정부(190)에서 설정된 값으로 기록한다.
제18도는 제17도에 도시된 데이터압축부에 대응되는 데이터신장부를 보이는 블록도이다. 제18도에 도시된 장치는 셔플링부(1800), 비트스트림 역배치부(1802), 가변장복호화부(1804), 역 DCT 부(1806), 디셔플링부(1808), 프레임버퍼(1810), 그리고 숨김처리부(1812)로 구성된다.
셔플링부(1800)는 재생부(도시되지 않음)을 통하여 재생된 데이터로부터 세그먼트를 재구성하여 비트스트림 역배치부(1802)에 제공한다.
비트스트림 역배치부(1802)는 셔플링부(1800)에서 출력되는 세그먼트들로부터 매크로블럭정보를 추출하여 가변장복호화부(1804)로 제공하고, 각 매크로블럭의 STA 정보를 출력한다.
가변장 복호화부(1804)는 매크로블럭단위로 가변장 복호화를 행하고 그 결과를 역 DCT 부(1806)에 제공한다.
역 DCT 부(1806)는 가변장복호화부(1804)에서 제공된 가변장 복호화된 데이터에 대하여 역 DCT 변환을 행하여 시간영역의 영상신호를 복원시켜 디셔플링부(1808)에 제공한다.
디셔플링부(1808)는 역 DCT 변환된 매크로블럭단위의 데이터를 원래의 위치로 되돌려서 프레임메모리(1810)에 제공한다.
숨김처리부(1812)는 비트스트림 역배치부(1802)에서 출력되는 매크로블럭의 STA 정보를 입력받고, 이전 혹은 이후의 프레임에서 에러가 발생된 매크로블럭에 대응되는 매크로블럭의 위치정보를 발생한다.
프레임메모리(1810)는 숨김처리부(1812)에서 제공되는 정보에 의해 디셔플링부(1808)에서 제공되는 매크로블럭에 에러가 발생하였는가를 판단하고, 에러가 발생하였을 경우에는 이전 혹은 이후 프레임의 대응되는 매크로블럭으로 에러가 발생된 매크로블럭을 대치시킨다.
프레임메모리(1810)의 출력에서는 에러정정처리된 영상데이타가 출력된다.
비트스트림 역배치부(1802)는 셔플링부(1800)에서 제공되는 세그먼트중의 매크로블럭에서 복원되지 못한 비트량이 있는가를 판단한다. 복원되지 못한 비트량의 여부는 각 매크로블럭의 기록공간이 EOB 코드로 종료되었는지를 검사함에 의해 판별된다. EOB 코드로 종료되었다면 해당 매크로블럭의 데이터가 완전히 복원된 것이고, 그렇지 않으면 다른 세그먼트에 남은 정보가 기록되어져 있는 것으로 인식한다.
본 발명의 비트스트림의 배치방법의 제1실시예에 상응하는 제1복원방법에 의하면 세그먼트의 매크로블럭에서 EOB 부호가 발견되지 않으면 탐색범위내의 세그먼트중에서 10 혹은 100의 값을 갖는 STA 가 기록된 매크로블럭을 탐색한다. 탐색된 매크로블럭에 기록된 데이터를 이용하여 모자라는 비트량을 복원시키다. 한편, 탐색된 매크로블럭은 자신의 가변장부호화된 데이터를 갖고 있지 않으므로 이전 혹은 이후의 프레임에서 대응되는 위치의 매크로블럭의 데이터를 이용하여 이를 복원시켜주어야 한다. 비트스트림 역배치부(1802)는 탐색된 매크로블럭을 포함하는 세그먼트번호 및 매크로블럭의 번호를 숨김처리부(1812)에 제공한다.
본 발명의 비트스트림의 배치방법의 제2실시예에 상응하는 제2복원방법에 의하면 세그먼트의 매크로블럭에서 EOB 부호가 발견되지 않으면 탐색범위내의 세그먼트중에서 10혹은 100의 값을 갖는 STA가 기록된 매크로블럭을 탐색한다. 탐색된 매크로블럭의 DC 계수기록영역에 기록된 위치정보를 이용하여 남는 비트량이 발생된 매크로블럭에 매칭되는 매크로블럭인가를 검사한다. 매칭되는 매크로블럭인 것으로 판별되면 AC 계수가 기록되는 영역에 기록된 데이터를 이용하여 모자라는 비트량을 복원시킨다.
본 발명의 비트스트림의 배치방법의 제3실시예의 상응하는 제2복원방법에 의하면 세그먼트의 매크로블럭에서 EOB 부호가 발견되지 않으면 탐색범위내의 세그먼트중에서 표3에 있어서 예약된 영역의 STA 정보가 기록된 매크로블럭을 탐색한다. 탐색된 매크로블럭의 STA 정보를 이용하여 남는 비트량이 발생된 매크로블럭에 매칭되는 매크로블럭인가를 검사한다. 매칭되는 매크로블럭인 것으로 판별되면 AC 계수가 기록되는 영역에 기록된 데이터를 이용하여 모자라는 비트량을 복원시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법에 있어서는 세그먼트단위에서 남는 비트량이 발생하면 이를 인접된 세그먼트에 전파시켜 기록함으로써 재생화질의 저하를 방지하는 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법은 전후의 프레임사이에서 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 남는 비트량을 기록할 매크로블럭으로 선정함으로써 비트스트림의 배치에 의해 재생화질이 저하되지 않는 효과가 있다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법은 남는 비트량을 기록할 매크로블럭의 STA 정보를 이용하여 복원시 이전 혹은 이후의 프레임으로부터 대응되는 위치의 매크로블럭으로 당해 매크로블럭의 정보를 복원하게 함으로써 종래의 SD-VCR 과의 호환성을 유지하는 잇점이 있다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법의 제1실시예와 제2실시예는 매크로블럭의 STA 정보 중에서 기규정된 STA 정보를 사용함으로써 종래의 SD-VCR 과의 호환성을 유지하는 잇점이 있다.
본 발명에 따른 비트스트림의 배치방법의 제3실시예는 매크로블럭과의 STA정보 중에서 예약된 STA 정보를 사용함으로써 종래의 SD-VCR 과의 호환성을 유지하는 잇점이 있다.

Claims (13)

  1. 복수개의 매크로블럭을 포함하고, 상기 매크로블럭은 복수의 DCT 블록을 포함하는 고정장의 세그먼트에 각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 배치시키는 SD-VCR 의 비트스트림 배치방법에 있어서, 각 DCT 블록의 DCT 데이터를 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 각 DCT 블록의 비트스트림을 상기 매크로블럭내의 DCT 블록에 배치하는 DCT 블록내 배치과정; 상기 DCT 블록내 배치과정에서 남는 비트량을 매크로블럭내의 다른 DCT 블록에 재배치하는 매크로블럭내 재배치과정; 상기 매크로블럭내 재배치과정에서 남는 비트량을 세그먼트내의 매크로블럭간에 재배치하는 세그먼트내 배치과정; 및 상기 세그먼트내 재배치과정에서 남는 비트량을 이전 혹은 이후의 프레임과 동일한 내용의 매크로블럭을 갖는 다른 세그먼트에 재배치시키는 세그먼트간 재배치과정을 포함하는 비트스트림 배치방법.
  2. 제1항에 있어서 상기 세그먼트간 재배치과정은 현재 부호화되는 프레임의 탐색공간내에 존재하는매크로블럭과 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 이전 또는 이후의 프레임의 탐색공간내에서 탐색하는 매크로블럭 탐색과정; 상기 매크로블럭 탐색과정에서 탐색된 매크로블럭을 포함하는 세그먼트에서 상기 탐색된 매크로블럭에 상응하는 기록영역을 에러처리하는 매크로블럭 에러처리과정; 및 상기 에러처리된 기록영역에 상기 세그먼트내 배치과정에서 남는 비트량을 재배치하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  3. 제2항에 있어서 상기 탐색공간의 크기는 수퍼블럭과 같거나 작은 것을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  4. 제2항에 있어서 상기 에러처리과정은 STA 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법
  5. 제4항에 있어서, 상기 에러처리과정은 STA 신호의 100 혹은 1100인 것을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  6. 제4항에 있어서, 남는 비트량이 재배치되는 매크로블럭의 dc 계수를 기록하는 영역에 남는 비트량이 발생된 세그먼트의 위치정보를 기록함을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  7. 제4항에 있어서 상기 에러처리과정은 STA 신호의 0, 10, 1010, 100, 1100, 110, 1110, 111 이외의 것을 사용함을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 STA 신호를 구성하는 비트들 중에서 적어도 하나의 비트를 이전 혹은 이후의 프레임을 나타내는 방향정보비트로서 사용하고, 나머지의 비트를 현재 세그먼트로부터 재배치되는 세그먼트까지의 오프세트를 나타내는 위치정보비트로서 사용함을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  9. 제8항에 있어서 , STA 신호를 구성하는 비트들을 d0, d1, d2, d3 라고 할 때 d0 비트를 방향정보비트로서 사용하고, d1, d2, d3비트를 위치정보비트로서 사용함을 특징으로 하는 비트스트림 배치방법.
  10. DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT 데이터가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 방법에 있어서, 상기 세그먼트에 포함된 매크로블럭이 불완전한 비트스트림을 갖는가를 판별하는 과정; 상기 판별과정에서 불완전한 비트스트림을 갖는 매크로블럭이 존재하는 것으로 판별되면 세그먼트 내의 다른 매크로블럭로부터 여분의 비트스트림을 복원하는 세그먼트내 복원과정; 상기 세그먼트내 복원과정에서 불완전한 비트스트림을 갖는 매크로블럭이 완전히 복구되지 않으면 탐색영역내에서 에러처리된 매크로블럭을 포함하는 세그먼트를 탐색하는 과정; 상기 탐색과정에서 탐색된 세그먼트에서 상기 에러처리된 매크로블럭에 포함된 비트스트림을 사용하여 불완전한 비트스트림을 복원하는 과정을 포함하는 비트스트림 복원방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 탐색영역은 수퍼블럭보다 같거나 작은 것을 특징으로 하는 비트스트림 복원방법.
  12. 프레임메모리, DCT 변환부, 운동량 검출 및 DCT 모드 결정부, 양자화부, 비트량제어부, 가변길이부호화부, 셔플링부, 비트스트림배치부, 디셔플링부를 구비하여 DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT 데이터가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 SD-VCR의 데이터신장장치에 있어서, 이전 혹은 이후의 프레임의 탐색영역내에서 상호 동일한 내용을 갖는 매크로블럭을 탐색하는 매크로블럭 탐색부; 상기 매크로블럭 탐색부에서 탐색된 매크로블럭과 현재 처리되고 있는 매크로블럭과의 위치 차이를 계산하고 이에 상응하는 STA 값을 설정하여 상기 비트스트림 배치부에 제공하는 STA 값 설정부를 포함하며, 상기 비트스트림 배치부는 세그먼트단위의 비트스트림 배치를 수행한 후 남는 비트량이 있으면 상기 매크로블럭 탐색부에서 탐색된 매크로블럭이 포함되는 세그먼트의 해당 매크로블럭에 남는 비트량을 배치시키고, 해당 매크로블럭의 STA 부호를 상기 STA 값 설정부에서 설정된 값으로 기록함을 특징으로 하는 SD-VCR 의 데이터신장장치.
  13. DCT 블록, 매크로블럭, 세그먼트의 레벨로 계층화되어 배치된 세그먼트로부터 DCT 블록의 DCT 데이터가 양자화 및 가변장부호화한 결과로서 발생된 비트스트림을 복원하는 SD-VCR의 데이터 신장장치에 있어서, 재생된 데이터로부터 세그먼트를 재구성하여 비트스트림 역배치부(1802)에 제공하는 셔플링부; 상기 셔플링부에서 출력되는 세그먼트들로부터 매크로블럭단위의 가변장부호화된 데이터 및 에러가 발생된 매크로블럭의 STA 정보를 추출하는 비트스트림 역배치부; 상기 비트스트림 역배치부에서 출력되는 매크로블로단위의 가변장부호화된 데이터를 입력받고, 가변장 복호화를 행하는 가변장복호화부; 상기 가변장복호화부에서 제공된 가변장 복호화된 데이터에 대하여 역 DCT 변환을 행하여 시간 영역의 영상신호를 복원시켜 출력하는 역 DCT 부; 상기 역 DCT 부를 통하여 역 DCT 변환된 매크로블럭단위의 데이터를 디셔플링하여 원래의 위치로 되돌려서 출력하는 디셔플링부; 상기 비트스트림 역배치부에서 출력되는 에러가 발생된 매크로블럭의 STA 정보를 입력받고, 이전 혹은 이후의 프레임에서 에러가 발생된 매크로블럭에 대응되는 매크로블럭의 위치정보를 발생하는 숨김처리부(1812); 및 상기 숨김처리부에서 제공되는 정보에 의해 디셔플링부에서 제공되는 매크로블럭에 에러가 발생하였는가를 판단하고, 에러가 발생하였을 경우에는 이전 혹은 이후 프레임의 대응되는 매크로블럭으로 에러가 발생된 매크로블럭을 대치시켜 출력하는 프레임메모리를 포함하는 SD-VCR의 데이터신장장치.
KR1019950002916A 1995-02-16 1995-02-16 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치 KR0151021B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950002916A KR0151021B1 (ko) 1995-02-16 1995-02-16 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치
JP17779795A JP3046226B2 (ja) 1995-02-16 1995-07-13 ディジタルビデオテ−プレコ−ダのビットストリ−ム配置／復元方法およびそれに適合なデ−タ圧縮装置および伸長装置
EP19950305574 EP0727907B1 (en) 1995-02-16 1995-08-10 Bit-stream allocating and restoring method for digital VCR and data compressing/decompressing apparatus using the same
DE1995617300 DE69517300T2 (de) 1995-02-16 1995-08-10 Verfahren zur Zuteilung und Wiederherstellung eines Bitstromes in einem digitalen Videokassettenrekorder und Komprimierungs- und Dekomprimierungsgerät dafür
US08/514,139 US5680266A (en) 1995-02-16 1995-08-11 Bit-stream allocating and restoring method for digital VCR and data compressing/decompressing apparatus using the same
CN95115340A CN1078426C (zh) 1995-02-16 1995-08-11 数字录像机的比特流分配和恢复方法及压缩/解压缩装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950002916A KR0151021B1 (ko) 1995-02-16 1995-02-16 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR0151021B1 true KR0151021B1 (ko) 1998-10-15

Family

ID=19408233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950002916A KR0151021B1 (ko) 1995-02-16 1995-02-16 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5680266A (ko)
EP (1) EP0727907B1 (ko)
JP (1) JP3046226B2 (ko)
KR (1) KR0151021B1 (ko)
CN (1) CN1078426C (ko)
DE (1) DE69517300T2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10304420B2 (en) 2016-11-02 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus, image compression method thereof, and non-transitory computer readable recording medium

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933430A (en) * 1995-08-12 1999-08-03 Sony Corporation Data communication method
KR0183927B1 (ko) * 1996-09-20 1999-04-15 삼성전자주식회사 복호화장치
GB2318244B (en) 1996-10-09 2000-09-27 Sony Uk Ltd Motion predicted image signal compression
US6008853A (en) * 1996-11-15 1999-12-28 Texas Instruments Incorporated Sub-frame decoder with area dependent update rate for digital camcorder transmission standard
US5991454A (en) * 1997-10-06 1999-11-23 Lockheed Martin Coporation Data compression for TDOA/DD location system
US6515715B1 (en) * 1998-03-06 2003-02-04 Divio, Inc. Method and system for code packing in a digital video system
WO2000022819A1 (en) * 1998-10-12 2000-04-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Recording device for recording a digital information signal on a record carrier
CN1135854C (zh) * 1999-01-21 2004-01-21 皇家菲利浦电子有限公司 用于对视频图像进行编码的方法和装置
JP2000295575A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Sony Corp 磁気記録再生方法及び装置
US7925080B2 (en) * 2006-01-13 2011-04-12 New Jersey Institute Of Technology Method for identifying marked images based at least in part on frequency domain coefficient differences
US8238676B2 (en) * 2007-12-14 2012-08-07 Yamaha Corporation Image data compressor and image data decompressor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2664112B2 (ja) * 1992-01-17 1997-10-15 シャープ株式会社 映像信号のディジタル記録及び再生装置
US5473479A (en) * 1992-01-17 1995-12-05 Sharp Kabushiki Kaisha Digital recording and/or reproduction apparatus of video signal rearranging components within a fixed length block
KR100283343B1 (ko) * 1992-06-25 2001-03-02 이데이 노부유끼 화상신호 부호화방법 및 복호화방법과 화상신호 부호화장치 및 복호화장치
US5502571A (en) * 1992-11-18 1996-03-26 U.S. Philips Corporation Device for processing digital signals first coded by means of variable length coding and device for inversely processing signals thus processed
EP0616467B1 (en) * 1993-03-17 1999-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video signal recording apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10304420B2 (en) 2016-11-02 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus, image compression method thereof, and non-transitory computer readable recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE69517300T2 (de) 2000-10-12
EP0727907A1 (en) 1996-08-21
CN1129381A (zh) 1996-08-21
JP3046226B2 (ja) 2000-05-29
CN1078426C (zh) 2002-01-23
EP0727907B1 (en) 2000-05-31
DE69517300D1 (de) 2000-07-06
JPH08256308A (ja) 1996-10-01
US5680266A (en) 1997-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5477397A (en) Digital high definition television receiver with features that facilitate trick-play modes on a digital VCR
JP3428033B2 (ja) ディジタルｖｔｒ
KR100291404B1 (ko) 디지탈 기록 재생 장치
JP3336754B2 (ja) デジタルビデオ信号の記録方法及び記録装置
KR0135873B1 (ko) 디지탈 자기기록재생방법 및 장치
EP0613297A2 (en) Digital high definition television video recorder with trick-play features
EP0691788A1 (en) Variable length code recording/playback apparatus
KR100676093B1 (ko) 비디오 데이터 기록 장치, 비디오 데이터 기록 방법,비디오 데이터 재생 장치, 비디오 데이터 재생 방법,비디오 데이터 기록 및 재생 장치, 및 비디오 데이터 기록및 재생 방법
KR100668993B1 (ko) 신호 처리 장치와 방법, 기록 장치, 재생 장치, 기록 및 재생 장치, 및 스트림 처리 장치와 방법
KR0151021B1 (ko) 디지탈 비디오 테이프 레코더의 비트스트림 배치/복원방법 및 그에 적합한 데이타압축장치 및 복원장치
KR0137736B1 (ko) 디지틀 영상신호의 처리장치
EP0554078B1 (en) Digital signal recording and reproducing apparatus and digital signal recording and reproducing method
JPH08111842A (ja) 映像データ記録方式
KR100578258B1 (ko) 디지털비디오신호기록/재생장치및방법
JP3034172B2 (ja) 画像データ記録再生装置
JPH0723423A (ja) ディジタル映像信号記録再生装置
KR100195074B1 (ko) 동화상데이타의 기록방법
EP0523708A2 (en) Method and apparatus for recording digital video signals
US6993072B1 (en) Digital signal coding apparatus
JP3223715B2 (ja) デジタルビデオ信号の記録方法及び記録装置
JP3787871B2 (ja) 映像データ処理方法、映像データ処理装置および映像データ記録・再生装置
JPH0898144A (ja) 映像データの誤り訂正方式
JP3166735B2 (ja) ディスク装置
KR100268489B1 (ko) 비디오정보기록및재생방법과장치와그에따른디지탈비디오카세트레코더
JPH09200694A (ja) 画像符号化記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080529

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee