KR100396892B1

KR100396892B1 - 비디오 ｍｐ3 시스템, 축소 비디오데이터 생성장치와생성방법 및 축소 비디오데이터 복원장치 및 복원방법

Info

Publication number: KR100396892B1
Application number: KR10-2001-0020808A
Authority: KR
Inventors: 윤석중; 유한주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2003-09-03
Also published as: US20080317122A1; US8514946B2; KR20020027156A; US7433410B2; US20020057743A1

Abstract

오디오신호를 복원하는 MP3 플레이어에, 동영상신호를 복원하는 비디오디코더를 추가한 AV디코더부를 구비하는 비디오 MP3 시스템, 상기 비디오 MP3 시스템에 사용되기에 적합한 비디오데이터를 만드는 축소 비디오데이터 생성장치와 생성방법 및 상기 축소된 비디오데이터를 재생하는 축소 비디오데이터 복원장치와 복원방법이 개시된다. 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 생성방법에 따라 동작하는 상기 축소 비디오데이터 생성장치는, MPEG의 규정에 따라 압축된 비디오 스트림에서 움직임벡터, DCT DC 성분 및 DCT AC 성분을 구분하고, 이들을 이용하여 본 발명에 따른 비디오 MP3 시스템에서 사용하기에 적합한 축소된 비디오데이터를 생성한다. 본 발명에 따른 축소된 비디오데이터 복원방법에 따라 동작하는 상기 축소 비디오데이터 복원장치에서는, 인트라프레임은 DCT DC 및 DCT AC를 이용하여 오버샘플링 된 후 영상신호로 복원되며, 인터프레임은 움직임벡터를 이용하여 움직임이 보상된 후 영상신호로 복원된다.

Description

비디오 ＭＰ3 시스템, 축소 비디오데이터 생성장치와 생성방법 및 축소 비디오데이터 복원장치 및 복원방법{Video MP3 system, apparatus and method for generating reduced video data, and apparatus and method for restoring the reduced video data}

본 발명은 MPEG(Moving Picture Experts Group) 비디오에 관한 것으로서, 특히 비디오 MP3 시스템에 관한 것이다.

MP3은 MPEG layer 3을 의미하는 것으로 MPEG 기술의 오디오 부분 가운데 하나이다. MPEG은 국제표준화기구(International Organization of Standardization ; ISO)와 국제전기기술위원회(International Electro-technical Commission; IEC)가 동영상과 음향의 압축 및 다중화에 대한 표준화를 위해 구성한 연구그룹이다.

MP3 플레이어는 MPEG 레이어3(layer 3)에 규정된 규칙대로 축소된오디오신호를 저장하고, 상기 축소된오디오신호를 실제오디오신호로 재생하는 장치이다.

도 1은 기존의 오디오 MP3 플레이어를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 기존의 오디오 MP3 플레이어는, 데이터 인터페이스부(10), 마이컴(11), 키입력부(12), 메모리장치(13), 표시기(14), 오디오디코더(15), 오디오재생부(16) 및 스피커(17)를 구비한다.

데이터 인터페이스(10)부는 MP3 인코더(미도시)로부터 오디오신호의 압축데이터(DATA)를 수신한다. 마이컴(11)은 데이터 인터페이스부(10)를 제어하여 압축데이터(DATA)를 데이터 인터페이스부(10)로부터 수신하여 메모리장치(13)에 저장하고, 메모리장치(13)에 저장된 압축데이터(DATA)를 오디오디코더(15)에 전달하며, 키입력부(12)의 신호에 따라 표시기(14)를 동작시킨다.

키입력부(12)는 사용자가 원하는 명령을 마이컴(11)에 지시하며, 메모리장치(13)는 마이컴(11)의 명령에 따라 압축데이터(DATA)를 저장하며, 표시기(14)는 마이컴(11)의 디스플레이 명령을 수행한다. 오디오디코더(15)는 마이컴(11)으로부터 압축데이터(DATA) 및 명령을 수신하고 상기 마이컴의 명령에 따라 압축데이터(DATA)를 디코드하며, 오디오재생부(16)는 오디오디코더(15)로부터 디코드된 신호를 수신하여 오디오신호로 재생하며, 상기 재생된 신호는 스피커(17)를 통하여 외부로 출력된다.

그런데 도 1에 도시된 기존의 오디오 MP3 플레이어는, MP3 규칙에 따라 압축된 오디오신호는 처리할 수 있지만, 비디오신호를 처리할 수가 없다. 왜냐하면, 비디오 파일은 MPEG 비디오 압축(Video Compression)과 같은 국제표준에 의해 압축되어야 하고, 상기 압축된 데이터는 MPEG 비디오디코더와 같은 전용 디코더를 이용하여만 동영상을 재생할 수 있기 때문이다.

따라서 이를 위해서는 전용 비디오디코더가 필요하고 또한 오디오 신호에 비하여 방대한 비디오신호를 저장할 미디어가 필요한데, 현재의 오디오 MP3 플레이어에는 적합하지 않다. 또한 기존의 휴대용 오디오 MP3 플레이어는 사용할 수 있는 전원도 한정되어 있으므로 이를 실현시키기 위해서는 기존의 휴대용 오디오 MP3 플레이어의 상당한 개조가 불가피하게 요구된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 제1기술적 과제는, 기존의 오디오용 MP3 플레이어에 동영상을 구현할 수 있는 비디오 디코더를 추가한 AV디코더부를 구비하는 비디오 MP3 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 제2기술적 과제는, 상기 비디오 MP3 시스템에서 사용하기 적합한 축소된 비디오 데이터를 생성시키는 축소 비디오데이터 생성장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 제3기술적 과제는, 상기 축소된 비디오데이터를 복원하는 축소 비디오데이터 복원장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 제4기술적 과제는, 상기 비디오 MP3 시스템에서 사용하기에 적합한 비디오데이터를 생성하는 축소된 비디오데이터 생성 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 제5기술적 과제는, 상기 축소된 비디오데이터를 재생하는 축소 비디오데이터 복원 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 종래의 오디오 MP3 플레이어의 예를 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 비디오 MP3 시스템의 일 실시 예를 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 생성장치를 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 복원장치의 회로도.

도 5는 기준프레임의 DC 값과 움직임벡터(MV)를 이용하여 인터프레임의 DC 값을 계산하는 방법을 나타낸다.

도 6은 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수 중에서 DC 계수 및 두 개의 AC 계수를 나타낸다.

도 7은 도 6에 도시된 DCT DC 계수 및 두 개의 AC 계수를 이용한 오버샘플링 방법을 나타낸다.

도 8은 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 생성장치에서 축소된 비디오데이터를 생성시키는 단계를 나타내는 신호흐름도(flowchart).

도 9는 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 복원장치에서 축소된 비디오데이터를 복원하는 단계를 나타내는 신호흐름도.

상기 제1기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 비디오 MP3 시스템은, 데이터 인터페이스부, 마이컴, 메모리장치, AV디코더부, 오디오재생부 및 비디오재생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 MP3 시스템이 제공된다.

상기 데이터 인터페이스부는, 오디오신호의 압축된 데이터 및 비디오신호의 축소된 데이터를 수신한다. 상기 메모리장치는, 상기 오디오신호의 압축된 데이터및 상기 비디오신호의 축소된 데이터를 입출력한다. 상기 AV디코더부는, 상기 메모리장치에 저장된 오디오신호의 압축된 데이터 및 비디오신호의 축소된 데이터를 수신하고, 상기 오디오신호의 압축된 데이터와 상기 비디오신호의 축소된 데이터를 분리하여 각각 디코드한다. 상기 마이컴은, 상기 데이터 인터페이스부를 조정하여 오디오신호의 상기 압축된 데이터 및 비디오신호의 상기 축소된 데이터를 상기 데이터 인터페이스부로부터 수신하여 상기 메모리장치에 저장하며, 상기 메모리장치에 저장된 상기 압축된 데이터 및/또는 상기 축소된 데이터를 상기 AV디코더부에 전달한다. 상기 오디오재생부는, 상기 AV디코더부에서 디코드된 오디오데이터를 수신하여 오디오신호로 재생한다. 상기 비디오재생부는, 상기 AV디코더부에서 디코드된 비디오데이터를 수신하여 비디오신호로 재생한다.

상기 제2기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 축소 비디오데이터 생성장치는, VLD, I.Q. 및 멀티플렉서를 구비한다.

상기 VLD(Variable Length code Decoder)는 MPEG 비디오 스트림을 수신하여 운동 변위(motion displacement) 및 DCT 데이터를 디코드하여 움직임벡터, 양자화 스케일(Quantization scale) 및 양자화계수(Quantization coefficient)를 출력한다. 상기 I.Q.(Inverse Quantizer)는 상기 VLD로부터 상기 양자화 스케일 및 상기 양자화계수를 수신하여 역양자화(inverse quantization)를 수행하고, DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 출력한다. 상기 멀티플렉서는, 상기 VLD의 출력신호인 상기 움직임벡터와 상기 I.Q.의 출력신호인 상기 DCT DC 계수 및 상기 DCT AC 저주파 계수를 멀티플렉싱하여 비디오신호의 축소된 데이터를 생성한다.

상기 제3기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 축소 비디오데이터 복원장치는, 디멀티플렉서, 오버샘플러, 움직임보상기 및 덧셈기를 구비한다.

상기 디멀티플렉서(de-multiplexor)는 축소된 비디오데이터를 수신한다. 상기 오버샘플러(over-sampler)는, 상기 디멀티플렉서로부터 DCT DC 계수 및 AC 계수 수신하여 인트라프레임(intra-frame)을 오버샘플링(over-sampling)한다. 상기 움직임보상기(motion compensator)는, 피드백(feedback)되는 소정의 디코드신호 및 상기 디멀티플렉서로부터 움직임벡터를 수신하여 움직임을 보상한 신호를 출력한다. 상기 덧셈기는, 상기 오버샘플러의 출력신호 및 상기 움직임보상기의 출력신호를 논리적으로 더하여 상기 디코드신호를 출력한다.

상기 제4기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 축소 비디오데이터 생성방법은,

MPEG 비디오 스트림을 수신하여 운동 변위 및 DCT 데이터를 디코드하여 움직임벡터, 양자화 스케일 및 양자화 계수를 출력하는 제1단계;

상기 제1단계에서 생성되는 상기 양자화 스케일 및 상기 양자화계수를 수신하여 역양자화(inverse quantization)를 수행하고, DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 출력하는 제2단계; 및

상기 제1단계의 상기 움직임벡터와 상기 제2단계의 상기 DCT DC 계수 및 상기 DCT AC 저주파 계수를 멀티플렉싱하는 제3단계를 구비한다.

상기 제5기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 축소 비디오데이터 복원방법은,

축소된 비디오데이터를 수신하는 제1단계;

상기 제1단계에서 수신한 상기 축소된 비디오데이터에서, 움직임벡터, DCT DC 계수 및 AC 계수를 구분하는 제2단계;

상기 제2단계에서 구분된 상기 DCT 계수 및 상기 DCT AC 계수를 이용하여, 인트라프레임을 오버샘플링한 후 비디오영상으로 복원시키는 제3단계; 및

상기 제2단계에서 구분된 상기 움직임벡터를 이용하여, 인터프레임에 움직임보상 을 한 후 비디오영상으로 복원시키는 제4단계를 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비디오 MP3 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비디오 MP3 시스템은, 데이터 인터페이스부(20), 마이컴(21), 키입력부(22), 메모리장치(23), AV디코더부(24), 오디오재생부(25), 스피커(26), 비디오재생부(27) 및 모니터(28)를 구비한다.

데이터 인터페이스부(20)는 마이컴(21)의 명령에 따라 오디오신호의 압축된 데이터 및/또는 비디오신호의 축소된 데이터를 수신한다. 마이컴(21)은 데이터 인터페이스부(20)를 조정하여 상기 데이터를 데이터 인터페이스부(20)로부터 수신하여 메모리장치(23)에 저장하고, 키입력부(22)의 신호에 응답하여 모니터(28)를 동작시키며, 메모리장치(23)에 저장된 상기 압축데이터를 AV디코더부(24)에 전달한다.

키입력부(22)는 사용자가 원하는 기능을 수행하도록 마이컴(21)에 지시명령을 입력할 수 있게 하며, 메모리장치(23)는 마이컴(21)을 통하여 상기 데이터를 입출력한다. AV디코더부(24)는 오디오디코더(24-1)와 비디오디코더(24-2)를 구비한다. AV디코더부(24)는, 마이컴(21)의 명령에 따라 오디오신호의 압축된 데이터는 오디오디코더(24-1)에서 디코딩하여 오디오재생부(25)에 전달하고 비디오신호의 축소된 데이터는 비디오디코더(24-2)에서 디코딩하여 비디오재생부(27)에 전달한다.

상기 도 2를 참조하여 압축 데이터의 신호 흐름에 맞춰 비디오 MP3 시스템의 동작을 설명한다.

비디오 MP3 시스템의 데이터 인터페이스부(20)에 인가되는 오디오신호의 압축된 데이터 또는 비디오신호의 축소된 데이터는 상기 마이컴(21)의 명령에 따라 메모리장치(23)에 저장되었다가, 마이컴(23)의 또 다른 명령에 의하여 상기 AV디코더부(24)에 전달된다. 상기 오디오신호의 압축된 데이터는, 오디오디코더(24-1)에서 디코드되고 연이어 오디오재생부(25)에서 오디오신호로 재생되어 스피커(26)를 통해 외부로 출력된다. 상기 비디오신호의 축소된 데이터는, 비디오디코더(24-2)에서 디코드되고 연이어 비디오재생부(25)에서 비디오신호로 재생되어 모니터(28)를 통해 외부로 출력된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 비디오 MP3 시스템은, 오디오신호의 압축된 데이터는 오디오디코더를 이용하여 재생하고 특별한 방법으로 축소된 비디오신호의축소된 데이터는 비디오디코더를 이용하여 재생할 수 있다.

기존의 PC 모니터에 사용되는 동영상 데이터는, 본 발명에 따른 휴대용 MP3시스템과 크기가 유사한 휴대폰 단말기의 LCD 패널(Liquid Crystal Display panel)의 크기에 적합한 동영상 데이터로 축소되어야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 생성장치를 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 축소 비디오데이터 생성장치는, VLD(31), I.Q.(32) 및 멀티플렉서(33)를 구비한다.

VLD(31, Variable Length Decoder)는, MPEG 비디오 스트림을 수신하여 운동 변위(motion displacements) 및 DCT(Discrete Cosine Transform) 데이터를 디코드한다. I.Q.(32, Inverse Quantizer)는, VLD(31)로부터 양자화 스케일(Q scale) 및 양자화계수(QC)를 수신하여 역양자화(de-quantization)를 수행하고, DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 출력한다. 멀티플렉서(33)는, VLD(31)로부터 움직임벡터(MV), I.Q.(32)로부터 DCT DC 계수 및 DCT AC 저주파 계수를 수신하고, 멀티플렉싱하여 비디오신호의 축소된 데이터(축소된 비디오 스트림)를 출력한다.

도 3을 참조하면, 비디오신호의 축소된 데이터를 얻는 방법은, MPEG 비디오 스트림의 DCT(Discrete Cosine Transform) 저주파 성분과 움직임벡터(Motion Vector)를 선별하여 멀티플렉싱하는 것이다. 하나의 블록을 88(64)픽셀 단위로 DCT하여 데이터 압축하는 MPEG에 있어서, DCT DC 성분은 88(64)픽셀에 대한 평균값을 나타낸다. 상기 DCT DC 성분을 이용하면, 하나의 장면(1 frame)은, 실제 표시되어야 할 영상 데이터에 비하여 1/64 정도의 데이터로 표시할 수 있으므로 다운샘플링(down-sampling)하는 효과를 얻을 수 있다.

MPEG으로 축소된 영상의 크기를 복원하기 위하여 오버샘플링(over-sampling) 과정을 거치는 데, 이때 DCT 계수 중 저주파 성분(AC 계수) 1개 또는 2개를 축소 비디오 영상에 포함시킨다. 또한 MPEG에서는, 기준이 되는 인트라프레임(intra frame)들 사이에 인터프레임(inter frame)을 둠으로서, 각 프레임 사이의 상호 관련성을 이용하여 압축효율을 높인다.

하나의 GOP(Group Of Pixels)에는 15개의 프레임이 존재하는데, 그 중에서 첫 번째 프레임이 인트라프레임이고 이어서 14개의 인터프레임이 계속 이어진다. 인트라프레임의 경우 포함되는 모든 픽셀이 디코드 되지만, P(Prediction)프레임 및 B(Bi-direction)프레임으로 구성되는 인터프레임의 경우, 상기 인트라프레임, 상기 P프레임 및 상기 B프레임의 상호 관련성을 근거로 하여 변화된 픽셀에 대하여만 디코드 된다.

하나의 GOP(I1 내지 B10)는 아래와 같다.

I1 B1 B2 P1 B3 B4 P2 B5 B6 P3 B7 B8 P4 B9 B10 I2

여기서 첫 번째 프레임(I1)은 인트라프레임이고, B1 내지 B10 및 P1 내지 P4까지의 14개의 프레임은 인터프레임이다. 상기 열의 마지막 프레임(I2)은 새로운 GOP의 시작지점이다.

인트라프레임(I1)에 속하는 픽셀은 모두 디코드 된다. 또한 인터프레임 중에서 4 번째 프레임(P1), 7 번째 프레임(P2), 10 번째 프레임(P3) 및 13 번째프레임(P4)에 속하는 픽셀도 모두 디코드 된다.

그러나, 두 번째 프레임(B1)은 인트라프레임(I1) 및 4 번째 프레임(P1) 사이의 변화된 영상을 기초로 디코드 된다. 세 번째 프레임(B2)은 두 번째 프레임(B1) 및 4 번째 프레임(P1) 사이의 변화된 영상을 기초로 디코드 된다. 마찬가지로, 5 번째 프레임(B3)은 4 번째 프레임(P1) 및 7 번째 프레임(P2) 사이의 변화된 영상을 기초로 디코드 된다. 이하 나머지 인터프레임들은 상기와 같은 방법으로 디코드 된다.

인터프레임(B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9 및 B10) 중에서 임의의 인터프레임의 경우, 앞뒤에 있는 프레임과 비교하면 변화는 아주 미소하다고 볼 수 있다. 상기 미소한 변화량을 움직임 벡터(Motion Vector)를 이용하여 표시하고 이들 움직임벡터를 각 프레임의 데이터를 표시하는데 사용하면, 각 프레임에 대하여 표시되어야 하는 데이터 량을 줄일 수 있다. 상기 움직임 벡터는 블록단위로 움직임을 계산하여 임의의 기준 프레임에 대한 움직임 정도를 나타낸다.

따라서 본 발명에 따른 비디오디코더에 사용하기에 적합한 축소된 비디오 데이터를 만들기 위하여, 먼저 기준프레임(reference frame)의 DC 계수들로 인트라프레임을 만든다. 그런 다음 움직임벡터를 이용하여 인터프레임의 DC 값을 계산한다.

도 4는 본 발명에 따른 축소 비디오데이터 복원장치의 회로도이다.

도 4를 참조하면, 상기 축소 비디오데이터 복원장치는, 디멀티플렉서(41, DeMUX), 오버샘플러(42), MC(43, Motion Compensator) 및 덧셈기(44)를 포함한다.

디멀티플렉서(41)는, 축소된 비디오 스트림을 수신하여, 움직임벡터(MV)는MC(43)에 전달하고 DCT DC 계수 및 저주파 DCT AC 계수는 오버샘플러(42, over-sampler)에 전달한다. 오버샘플러(42)는, 디멀티플렉서(41)로부터 수신된 DCT DC 계수 및 AC 계수를 오버샘플링한다. MC(43)는, DeMUX(41)로부터 수신된 움직임벡터(MV) 및 덧셈기(44)의 출력신호를 수신하여 움직임보상신호를 덧셈기(44)에 출력한다. 덧셈기(44)는, 오버샘플러(42) 및 움직임보상기(43)의 출력신호를 논리 덧셈한다.

도 3에 도시한 바와 같은 방법을 이용하여 적당한 크기로 축소된 비디오데이터는, 도 4에 도시된 축소 비디오데이터 복원장치에 입력되어 복원된 비디오데이터를 출력한다.

상기 축소 비디오데이터 복원장치는, 수신한 상기 축소된 비디오데이터를, 움직임벡터(MV)와 DCT DC 계수 및 AC 계수를 각 프레임 별로 구분하여 처리한다. 즉, 인트라프레임(I1)은, DCT DC 계수 및 AC 계수를 이용하여 오버샘플링한 후 그대로 비디오영상으로 복원되고, 인터프레임(P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9 및 B10)은 해당 프레임의 움직임벡터와 움직임보상(Motion Compensation)과정을 거쳐 복원된 비디오데이터를 출력한다.

도 5를 참조하면, 현재 프레임에 대한 DC 값()은, 기준 프레임( {)의 DC 값에 대한 움직임벡터에 따라 수학식 1과 같이 계산하여 얻는다.

여기서 x 및 y는 현재의 프레임에 대한 움직임벡터이고, P1, P2, P3 및 P4는 움직임 벡터가 가리키는 기준프레임의 DC 값들이다.

상술한 바와 같은 방법으로, 인트라프레임의 DC 값과 인터프레임의 움직임 벡터를 이용하여 축소된 데이터를 만들면, 기존의 MPEG에 의하여 압축된 데이터 스트림(data stream)에 비하여 적은 데이터 스트림을 만들 수 있어, 저용량 메모리를 이용하는 휴대폰 기기에 사용하는데 상당히 유리하다.

도 6은 DCT 계수 중에서 DC 계수 및 두 개의 AC 계수를 나타낸다.

도 6을 참조하면, DCT DC 계수는 P이고, 두 개의 AC 계수는 A1 및 A2이다.

도 7은 도 6에 도시된 DC 계수 및 두 개의 AC 계수를 이용한 오버샘플링 방법을 나타낸다.

도 7에 있어서, A, B, C 및 D는 수학식 2로 표시할 수 있다.

A=P

도 6 및 도 7을 참조하면, 오버샘플링하기 위하여 저주파 AC 계수는, DC 계수에 방향에 따라 DC 계수에 대한 비례 곱을 더하거나 빼는 방법으로 2 배 또는 4 배로 영상을 확대시킨다.

예를 들면, 수직 오버샘플링(vertical over-sampling) 값 B는, DC 값 P에 상기 DC 값의 A1에 따른 변화량 즉 P (0 == 1)를 가감하여 얻는다. 같은 방법으로 수평 오버샘플링 값 C는, DC 값 P에 상기 DC 값의 A2에 따른 변화량 즉 P (0 == 1)를 가감하여 얻는다. 4 배의 오버샘플링을 하기 위하여 D 값은, 수직 오버샘플링 값 B 및 수평 오버샘플링 값 C의 평균값을 취하거나, 수직 오버샘플링 값 B, 수평 오버샘플링 값 C 및 DC 값 A의 평균값으로 취한다.

도 8은 본 발명에 따른 축소된 비디오데이터를 생성하는 단계를 나타내는 신호흐름도(flow chart)이다.

도 8을 참조하면, 단계(810)는, MPEG 비디오 스트림을 수신하여 운동 변위 및 DCT 데이터를 디코드하여 움직임벡터, 양자화 스케일 및 양자화 계수를 출력한다. 단계(820)는, 단계(810)에서 생성되는 상기 양자화 스케일 및 상기 양자화계수를 수신하여 역양자화(inverse quantization)를 수행하고, DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 출력한다. 단계(830)는, 단계(810)의 상기 움직임벡터와 상기 단계(820)의 상기 DCT DC 계수 및 상기 DCT AC 계수를 멀티플렉싱한다.

도 9는 본 발명에 따른 축소된 비디오데이터를 복원하는 단계를 나타내는 신호흐름도(flowchart)이다.

도 9를 참조하면, 단계(910)는, 축소된 데이터를 수신한다. 단계(920)는, 제1단계(910)에서 수신된 축소된 데이터를 움직임벡터(MV), DCT DC 계수 및 DCT AC 계수로 구분한다. 단계(930)는, 단계(920)에서 구분된 DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 이용하여 인트라 프레임을 오버샘플링한다. 단계(950)는 단계(930)에서 오버샘플링된 데이터를 비디오영상으로 복원한 후 단계(910)로 돌아가서 디코딩을 계속한다. 단계(940)는, 단계(920)에서 구별된 움직임벡터(MV)를 이용하여 인터프레임에 움직임을 보상한다. 단계(960)는, 단계(940)에서 보상된 데이터를 비디오영상으로 복원한 후 단계(910)로 돌아가서 디코딩을 계속한다. 축소된 데이터가 더 이상 인가되지 않으면 작업은 종료(970)된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 비디오 MP3 시스템, 상기 비디오 MP3 시스템에 사용되기에 적합한 축소된 비디오데이터 생성장치와 생성방법 및 상기 축소된 비디오데이터를 재생하는 축소된 비디오데이터 복원장치와 복원방법은 오디오 신호뿐만 아니라 동영상을 동시에 이용할 수 있는 장점이 있다.

Claims

오디오신호의 압축된 데이터 및 비디오신호의 축소된 데이터를 수신하는 데이터 인터페이스부;

메모리장치;

상기 오디오신호의 압축된 데이터 및 상기 비디오신호의 축소된 데이터를 상기 데이터 인터페이스부로부터 수신하여 상기 메모리장치에 저장하며, 상기 메모리장치에 저장된 상기 압축된 데이터 및/또는 상기 축소된 데이터를 출력하는 마이크로 콘트롤러;

상기 마이크로 콘트롤러로부터 상기 오디오신호의 압축된 데이터 및 상기 비디오신호의 축소된 데이터를 수신하고, 수신된 상기 오디오신호의 압축된 데이터를 디코드하여 복원된 오디오데이터를 출력하고, 수신된 상기 비디오신호의 축소된 데이터를 디코드하여 복원된 비디오데이터를 각각 출력하는 오디오비디오 디코더부;

상기 복원된 오디오데이터를 수신하여 오디오신호로 재생하는 오디오재생부; 및

상기 복원된 비디오데이터를 수신하여 비디오신호로 재생하는 비디오재생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 MP3 시스템.
제1항에 있어서, 상기 오디오비디오 디코더부는,

상기 오디오신호의 압축된 데이터를 디코드하여 상기 복원된 오디오데이터를 출력하는 오디오디코더; 및

상기 비디오신호의 축소된 데이터를 디코드하여 상기 복원된 비디오데이터를 출력하는 비디오디코더를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 MP3 시스템.
제2항에 있어서, 상기 비디오디코더는,

상기 비디오신호의 축소된 데이터를 수신하는 디멀티플렉서;

상기 디멀티플렉서로부터 상기 비디오신호의 축소된 데이터의 DCT(Discrete Cosine Transform) DC 계수 및 AC 계수를 수신하여, 인트라프레임(intra-frame)을 오버샘플링하는 오버샘플러;

피드백(feedback)되는 상기 복원된 비디오데이터 및 상기 디멀티플렉서로부터 상기 비디오신호의 축소된 데이터의 움직임벡터(motion vector)를 수신하고, 상기 움직임벡터를 이용하여 인터프레임에 움직임을 보상하여 출력하는 움직임보상기(motion compensator); 및

상기 오버샘플러의 출력신호 및 상기 움직임보상기의 출력신호를 논리적으로 더하여 상기 복원된 비디오데이터를 출력하는 덧셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 MP3 시스템.
MPEG 비디오 스트림(video stream)을 수신하고, 상기 수신된 MPEG 비디오스트림의 운동 변위(motion displacement) 및 DCT 데이터를 디코드하여 움직임벡터, 양자화스케일(Quantization scale) 및 양자화계수(Quantization coefficient)를 출력하는 VLD(Variable Length code Decoder);

상기 양자화스케일 및 상기 양자화계수를 수신하고, 수신된 양자화스케일 및 양자화계수에 대해 역양자화(inverse quantization)를 수행하여 DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 출력하는 I.Q.(Inverse Quantizer); 및

상기 움직임벡터, 상기 DCT DC 계수 및 상기 DCT AC 계수를 멀티플렉싱하여 축소된 비디오 데이터를 생성하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 축소 비디오데이터 생성장치.
축소된 비디오데이터를 수신하는 디멀티플렉서(de-multiplexor);

상기 디멀티플렉서로부터 상기 축소된 비디오데이터의 DCT DC 계수 및 AC 계수를 수신하여 인트라프레임(intra-frame)을 오버샘플링(over-sampling)하는 오버샘플러(over-sampler);

피드백되는 소정의 복원된 비디오데이터 및 상기 디멀티플렉서로부터 상기 축소된 비디오데이터의 움직임벡터를 수신하고, 상기 움직임벡터를 이용하여 인터프레임에 움직임을 보상하여 출력하는 움직임보상기; 및

상기 오버샘플러의 출력신호 및 상기 움직임보상기의 출력신호를 논리적으로 더하여 상기 복원된 비디오데이터를 출력하는 덧셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 축소 비디오데이터 복원장치.
MPEG 비디오 스트림을 수신하고, 상기 MPEG 비디오 스트림의 운동 변위 및 DCT 데이터를 디코드하여 움직임벡터, 양자화 스케일 및 양자화 계수를 발생하는단계;

상기 양자화 스케일 및 상기 양자화계수를 수신하고, 상기 양자화 스케일 및 양자화계수에 대해 역양자화(inverse quantization)를 수행하여 DCT DC 계수 및 DCT AC 계수를 발생하는 단계; 및

상기 움직임벡터, 상기 DCT DC 계수 및 상기 DCT AC 계수를 멀티플렉싱하여 축소된 비디오데이터를 발생하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 축소 비디오데이터 생성방법.
축소된 비디오데이터를 수신하는 단계;

수신된 상기 축소된 비디오데이터로부터 움직임벡터, DCT DC 계수 및 AC 계수를 구분하는 단계;

상기 DCT 계수 및 상기 DCT AC 계수를 이용하여, 인트라프레임을 오버샘플링하는 단계;

피드백(feedback)되는 소정의 복원된 비디오데이터 및 상기 움직임벡터를 이용하여, 인터프레임에 움직임보상을 하는 단계; 및

상기 오버샘플링 단계 또는 상기 움직임보상 단계를 거친 데이터를 논리합하여 상기 복원된 비디오데이터를 발생시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 축소 비디오데이터의 복원 방법.