KR20060088303A

KR20060088303A - 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060088303A
Application number: KR1020050009142A
Authority: KR
Inventors: 임진석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-04
Also published as: US8184959B2; US20060171666A1

Abstract

본 발명은 개인 비디오 녹화기(PVR)가 구비된 디지털 방송 수신기에서 MPEG 인코더를 이용하여 트릭 모드를 지원하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 디지털 방송을 녹화할 경우 아날로그 방송용 MPEG 인코더를 이용하여 상기 디지털 방송을 새로운 포맷과 픽처 타입을 가지는 비디오 시퀀스 예를 들어, I 프레임 구조로 변환하여 저장 매체에 저장하고, I 프레임으로 변환하여 기록된 비디오 데이터의 픽처 인덱스를 이용하여 트릭 재생의 배속에 맞게끔 해당 위치의 I 프레임을 바로 업로드 하여 재생함으로써, 모든 배속에 대해 보다 자연스럽고 정교한 동영상 트릭 재생이 가능하게 된다.

트릭 재생, MPEG 인코더, PVR

Description

디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치 및 방법{Apparatus and method recording/playing moving picture in digital broadcasting receiver}

도 1의 (a) 내지 (e)는 종래의 순방향 트릭 재생의 예들을 보인 도면

도 2의 (a) 내지 (d)는 종래의 역방향 트릭 재생의 예들을 보인 도면

도 3은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도

도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 트릭 재생의 예들을 보인 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

311 : 아날로그 튜너 312 : A/D 컨버터

313 : 제1 선택부 314 : MPEG 인코더

321 : 디지털 튜너 331 : 제2 선택부

332 : 저장/재생 제어부 333 : MPEG 디코더

341 : HDD

본 발명은 개인 비디오 녹화기(Personal Video Recorder ; PVR)가 구비된 디지털 방송 수신기에 관한 것으로, 특히 트릭 모드를 지원하기 위한 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 널리 유행하고 있는 디지털 티브이(TV) 응용 서비스 중의 하나는 PVR 장치이다. 이는 가격이 싸지고 용량이 커진 하드 디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive)를 디지털 방송 수신기에 채용하여 부가적인 편의 기능을 시청자에게 제공하는 것이다. 예를 들어, 시청자가 TV 시청도중 잠시 자리를 비울 경우 멈춤(Pause) 명령을 입력하면 내부의 시스템은 명령이 내려진 후부터 HDD에 방송 스트림을 저장하였다가 재개(Resume) 명령이 입력된 이후부터 재생하여 보여준다. 이 경우 잠시 멈춘 시간 간격만큼의 차이를 두고 저장과 재생이 이루어지게 된다.

그리고 HDD에 저장한 방송 스트림에 대해서는 여러 가지 트릭 재생(trick play)이 가능하게 된다. 이는 일반 속도 재생이외에 느린 재생(slow play), 빠른 재생(fast play), 역 방향 재생(reverse play) 등이다. 트릭 재생을 위해서는 방송 스트림을 저장할 때 각 트랜스포트 스트림(TS, Transport Stream)에 속하는 비디오 비트스트림의 특징을 추출하여 연관성을 갖는 인덱스 데이터(index data)를 만들어 이를 같이 저장하고, 재생할 때 이를 참조하여 시청자의 요구에 맞는 여러 가지 트릭 플레이를 구현할 수가 있다.

한편 디지털 비디오의 압축과 전송 방법으로 이용되고 있는 MPEG(Moving Picture Expert Group) 규격의 데이터 포맷은 프로그램 스트림(Program Stream)과 트랜스포트 스트림(Transport Stream)으로 구별되어 진다. 상기 프로그램 스트림은 전송상의 오류가 적은 저장매체에 디지털 비디오를 저장하는데 이용된다. 이에 반해 정해진 패킷 길이를 가진 트랜스포트 스트림은 상대적으로 전송 채널이 불안정한 디지털 방송 등에 이용된다. 즉, 일정한 단위의 트랜스포트 패킷으로 나누어 디지털 비디오를 전송하는 시스템은 에러 검출을 용이하게 할 수 있고 에러 확산을 방지할 수 있는 장점을 가진다.

그리고 일반적인 트랜스포트 스트림 저장/재생 장치는 재생에 필요한 정보들을 추출한 후 타임스탬프(time stamp)를 삽입하여 저장 매체에 기록한다. 여기에서 재생에 필요한 정보는 픽처의 시작 위치, 픽처의 타입, 부호화된 프레임 레이트, 비트 레이트 등이 된다. 이러한 정보는 재생할 경우 출력 모드 설정에 따라 고속이나 저속의 트릭 재생(Trick Play) 등에 이용된다.

디지털 티브이(Digital TV)는 아날로그 티브이에 비해 전송 오류를 줄임으로써 잡음과 화면 겹침 등을 방지하여 고음질, 고화질을 실현할 수 있다. 또한 뛰어난 디지털 압축 기술에 의해 음성, 영상, 문자 등의 데이터를 효율적으로 압축하여 전송함으로써 한 채널에 필요한 데이터 량을 줄여서 기존 티브이의 한 채널에 여러 채널 전송이 가능하며 이에 따라 다채널을 통해 더욱 많은 정보를 제공할 수 있는 장점도 가지고 있다.

이와 같은 고품질의 디지털 티브이는 빠른 속도로 아날로그 티브이를 대체해 나가고 있으며 그 활용 범위는 여러 가지 기능을 복잡하고 그리고 다양하게 디지털 티브이 수신기에 반영하고 있는 추세이다.

하지만 아날로그 방송이 지속되는 한 디지털 티브이는 기본적으로 디지털 방송은 물론 아날로그 방송을 수신하여 화면에 표시하는 기능을 가지고 있는 것이 일반적이다. 그리고 PVR 기능을 가지는 디지털 티브이는 디지털 방송에 대해서는 위에서 설명한 디지털 비디오 데이터를 저장, 재생하는 데에 문제가 없다. 하지만, 아날로그 방송에 대해서는 디지털 방송과 같은 PVR 기능을 제공하기 위해 추가적으로 MPEG 인코더를 내장하여 아날로그 데이터를 저장 가능한 디지털 데이터로 변환해야만 한다.

상기 MPEG 인코더의 동영상 압축 방식의 기본적인 틀은 공간적인 중복성과 시간적인 중복성을 제거하는 기법을 이용하는 것이다. 상기 공간적인 중복성을 제거하기 위해 픽셀 도메인(domain)의 데이터를 주파수 도메인으로 변환하고 이를 양자화한다. 이렇게 하면 시각에 민감하지 않은 고주파 성분을 제거하는 효과가 있으며 저장할 데이터 양이 줄어들게 된다.

그리고 상기 시간적인 중복성을 제거하는 방법으로는 움직임 추정, 보상 기법을 이용한다. 즉, 기준이 되는 영상 프레임으로부터 현재의 영상 프레임과 비슷한 픽셀 값을 가지는 부분을 찾아내어 이를 움직임 벡터로 부호화하고 나머지 차분치를 주파수 변환하여 부호화하게 된다.

상기 MPEG 동영상의 영상 프레임의 종류는 I(Intra), P(Predictive), B(Bi-predictive)를 가진다. 상기 I 프레임의 경우는 다른 기준(reference) 프레임을 필요로 하지 않고 자체적으로 복원이 가능한 영상 프레임이다. 상기 P 프레임은 디코딩 순서로 먼저 디코딩 된 하나의 기준 프레임을 필요로 한다. 상기 B 프레임은 디코딩 순서로 먼저 디코딩 된 두개의 기준 프레임을 필요로 한다.

따라서, 상기 MPEG 동영상의 프레임 시퀀스는 ...,B,B,I,B,B, P,B,B,P,B,B,...와 같은 구조를 갖게 되는데, 여기서 전송 순서를 기준으로 하면 I 프레임에서 그 다음 I 프레임 전까지를 GOP(Group Of Picture)라 한다. 상기 GOP 내의 프레임의 개수를 N이라 하고, I와 P 프레임 사이 또는, P와 P 프레임 사이의 프레임 개수를 M이라 할 때, N과 M값은 하나의 시퀀스에서 가변적이다.

이때, 상기 I 프레임은 기준 프레임 없이 자체적으로 복원이 가능하므로 움직임 보상에 의한 오차 누적을 제거하여 비디오 디코더를 리프레시(refresh)하는 효과가 있다.

상기 PVR 장치의 트릭 재생은 기본적으로는 I 프레임을 기준으로 배속 조정을 하게 된다.

도 1의 (a) 내지 (e)는 순방향 트릭 재생의 여러 예들을 보이고 있다. 즉, 도 1의 (a)와 같이 I 프레임에서 그 다음 I 프레임 전까지의 프레임 수가 15개인 GOP 구조를 가지는 비디오 시퀀스가 HDD에 저장되어 있다고 가정하자.

이때, 순방향 15 배속의 트릭 재생을 하려면 도 1의 (b)와 같이 간단하게 I 프레임만을 HDD에서 읽어낸다. 그리고 순방향으로 프레임 레이트(frame rate)에 맞게 비디오 디코더에 입력하여 복원하고 이를 디스플레이 하게 되면 15배속 재생의 효과가 나타난다.

이 경우 비디오 비트스트림을 저장하는 VBV(Video Buffering Verifier) 메모리의 크기는 보통 재생의 경우에 비해 추가적으로 메모리를 할당하여야 한다. 그 이유는 I 프레임만을 입력으로 받아 디코딩을 하기 때문에 P, B 프레임을 같이 포 함하고 있는 비디오 시퀀스에 비해 전체적인 비트량이 월등히 많아지기 때문이다.

그리고 상기 도 1의 (a)와 같은 GOP 구조에서 3배속의 트릭 재생을 하려면 도 1의 (c)와 같이 B 프레임을 제외한 I와 P 프레임을 HDD에서 읽어내어 순방향으로 프레임 레이트에 맞추어 디코딩하면 된다. 그러면 화면은 3배 빠르게 재생되는 효과를 갖게 된다.

상기 도 1의 (a)와 같은 GOP 구조에서 2배속의 트릭 재생을 하기 위해서는 도 1의 (d)와 같이 균일하게 하나의 프레임을 건너뛰면서 해당하는 프레임을 디코딩해야 한다. 그러나 이러한 경우 필요로 하는 기준 프레임이 디코딩 되지 않는 경우가 발생하기 때문에 제대로 된 영상이 복원되지 않는다. 예를 들면, 도 1의 (d)의 B1 프레임을 디코딩하기 위해서는 I0와 P0의 기준 프레임이 필요하지만 P0 프레임에 대해 디코딩이 이루어지지 않았기 때문에 B1 프레임이 정상적으로 복원할 수 없게 된다.

따라서, 종래 기술에 의하면 도 1의 (e)와 같이 디코딩 가능하게끔 2배속 트릭 재생을 실현한다. 하지만 도 1의 (e)는 영상 프레임을 2개 또는 1개씩 건너뛰면서 디코딩하고 디스플레이하여 2배속 효과를 내기 때문에 실제 2배속이 아닌 부자연스러운 동영상 재생이 될 것이다.

그리고 종래 기술에 의해 역방향 재생을 할 경우에 부자연스러운 트릭 재생 문제는 더 심각하게 나타난다.

도 2의 (a) 내지 (d)는 역방향 재생의 몇 가지 예를 보인다. 도 2의 (a)와 같은 GOP 구조를 가진 비디오 시퀀스에 대해 도 2의 (b)와 같이 역방향 15 배속 트 릭 재생은 간단하게 실현된다.

그러나 도 2의 (a)와 같은 GOP 구조에서 15배속이 아닌 다른 배속의 트릭 재생은 자연스러운 역방향 재생이 현실적으로 불가능하게 된다.

종래 기술에 의하면 역방향 트릭 재생의 경우, 역방향으로 디코딩 가능한 I 프레임만을 HDD에서 읽어 디코딩하면서 각 배속과 프레임 레이트에 따라 재생, 정지를 반복하여 비슷한 효과만을 낸다. 즉, 도 2의 (c) 또는 (d)와 같이 해당 배속에 맞추어 업로드(upload)를 제어하여 트릭 재생의 효과를 내는 것이다.

그러므로 프레임 간 연결이 부자연스러운 역방향 트릭 재생이 이루어지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 아날로그 방송의 동영상을 디지털 동영상으로 변환하여 저장 매체에 저장하기 위해 구비된 MPEG 인코더를 이용하여 새로운 포맷과 픽처 타입을 가지는 비디오 시퀀스로 변환하여 상기 저장 매체에 저장함으로써, 자연스러운 트릭 재생이 이루어지도록 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치는, 아날로그 방송을 수신하여 디지털화하는 아날로그 튜너; 디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너; 아날로그 방송이나 디지털 방송을 저장하는 저장 매체; 입력되는 신호가 디지털화된 아날로그 방송 신호이면 MPEG 압 축 부호화하여 출력하고, 디지털 방송 신호이면 디코딩시 기준 프레임이 필요없는 픽쳐 형태로 비디오 시퀀스의 구조와 픽처 타입을 변환하여 출력하는 MPEG 인코더; 및 상기 MPEG 인코더에서 출력되는 신호를 해당 인덱스 정보와 함께 상기 저장 매체에 저장하고, 재생시 상기 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 신호를 상기 저장 매체로부터 업로드하여 재생하는 저장/재생 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 MPEG 인코더는 디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 저장/재생 제어부는 디지털 방송 신호의 I 프레임은 그대로 저장 매체에 저장하고, P 프레임과 B 프레임은 상기 MPEG 인코더를 통해 I 프레임 구조로 변환하여 상기 저장 매체에 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 저장 매체는 HDD인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치는, 아날로그 방송을 수신하여 디지털화하는 아날로그 튜너; 디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너; 아날로그 방송이나 디지털 방송을 저장하는 HDD; 입력되는 신호가 디지털화된 아날로그 방송 신호이면 MPEG 부호화하여 출력하고, 디지털 방송 신호이면 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 MPEG 부호화하여 출력하는 MPEG 인코더; 및 저장할 신호가 디지털 방송 신호이면 I 프레임은 그대로 해당 픽쳐 인덱스 정보와 함께 상기 HDD에 저장하고, P 프레임과 B 프레임은 상기 MPEG 인코더를 통해 I 프레임 구조로 변환한 후 해당 픽쳐 인덱스 정보와 함께 상기 HDD에 저장하 며, 재생시 상기 픽쳐 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 I 프레임을 상기 HDD로부터 업로드하여 재생하는 저장/재생 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치는 상기 디지털 튜너와 아날로그 튜너를 통해 수신된 방송 신호, HDD에 저장된 방송 신호 중 적어도 하나를 입력받아 디코딩하는 MPEG 디코더를 더 포함하여 구성되며, 상기 HDD에 저장할 P 프레임과 B 프레임은 MPEG 디코더에서 완전한 영상으로 복원된 후 상기 MPEG 인코더로 출력되어 I 프레임 구조로 변환되는 것을 특징으로 한다.

상기 저장/재생 제어부는 상기 HDD를 노말 재생용 저장 영역과 트릭 재생용 저장 영역으로 구분하고, 노말 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 튜너를 거쳐 출력되는 I,P,B 프레임을 그대로 저장하고, 트릭 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 튜너를 거쳐 출력되는 I,P,B 프레임을 MPEG 인코더에서 높은 압축율의 I 프레임으로 변환하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 방법은, 녹화 모드에서 디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임은 I 프레임 구조로 변환하여 원래의 I 프레임 및 해당 픽쳐의 인덱스 정보와 저장 매체에 저장하는 단계; 및 재생 모드에서 상기 저장 매체에 저장된 비디오 데이터의 픽처 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 I 프레임을 상기 저장 매체로부터 바로 업로드하여 재생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 녹화 단계는 디지털 방송 신호의 I 프레임은 그대로 해당 픽쳐의 인덱 스 정보와 함께 상기 저장 매체에 저장하는 단계와, 디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임은 MPEG 디코딩하여 완전한 영상으로 복원하는 단계와, 상기 완전한 영상으로 복원된 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 MPEG 부호화한 후 해당 픽쳐의 인덱스 정보와 함께 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 I 프레임으로 변환하여 기록된 비디오 데이터의 픽처 인덱스를 이용하여 트릭 재생의 배속에 맞게끔 해당 위치의 I 프레임을 바로 HDD로부터 업로드하여 재생함으로써, 모든 배속에 대해 자연스러운 순방향 또는 역방향 트릭 재생을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

일반적으로 PVR 장치가 구비된 디지털 방송 수신기에서 디지털 방송의 동영상을 저장 매체(예를 들어, HDD)에 저장할 경우 MPEG 인코더는 동작하지 않게 된다.

따라서 본 발명은 디지털 방송의 비디오 데이터를 저장 매체에 저장할 때 상 기 MPEG 인코더를 이용하여 상기 비디오 데이터의 시퀀스(Sequence) 구조와 픽처 타입(Picture type)을 변경하여 저장하고, 저장된 데이터를 해당 인덱스 데이터를 이용하여 재생함으로써, PVR 장치의 재생시에 정교한 트릭 모드를 지원하도록 하는데 있다.

도 3은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치의 일 실시예를 나타낸 구성 블록도로서, 아날로그 방송과 디지털 방송을 모두 수신하여 저장, 재생하는 기능을 갖춘 디지털 방송 수신기의 일 예이다.

도 3을 보면 아날로그 방송을 수신하는 아날로그 튜너(311), 상기 아날로그 튜너(311)에서 수신된 아날로그 방송을 디지털화하는 A/D 컨버터(312), 상기 A/D 컨버터(312)에서 디지털화된 아날로그 방송 또는 피드백되는 디지털 방송을 선택 출력하는 제1 선택부(313), 상기 제1 선택부(313)를 통해 출력되는 방송 신호를 MPEG 압축 방식의 디지털 데이터로 변환하는 MPEG 인코더(314)를 포함하여 구성된다.

또한 디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너(321), 상기 MPEG 인코더(314)의 출력 또는 디지털 튜너(321)의 출력을 선택 출력하는 제2 선택부(331), 상기 제2 선택부(331)를 통해 출력되는 데이터의 저장 및 HDD(341)에 저장된 데이터의 재생을 제어하는 저장/재생 제어부(332), 및 상기 저장/재생 제어부(332)를 통해 출력되는 데이터를 MPEG 디코딩하여 출력하는 MPEG 디코더(333)를 더 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 아날로그 방송의 경우, 음성과 영상 신호는 디지털 데이터가 아니므로, 입력된 아날로그 방송을 PVR 장치를 이용하여 HDD에 저장하고 재생하기 위해서는 디지털 데이터로 변환해야만 한다.

즉, 아날로그 튜너(311)를 통해 튜닝된 특정 채널의 아날로그 방송은 HDD(341)에 저장 가능한 신호로 만들기 위해 A/D 컨버터(312)에서 디지털화된 후 제1 선택부(313)를 거쳐 MPEG 인코더(314)로 출력된다.

상기 MPEG 인코더(314)는 디지털화된 아날로그 방송을 MPEG 압축 방식으로 부호화하여 디지털 방송의 데이터 포맷으로 변환한다.

상기 MPEG 인코더(314) 내부에는 오디오 인코더, 비디오 인코더, 트랜스포트 먹스(mux) 등의 장치를 포함한다. 상기 MPEG 인코더(314)에서 출력되는 데이터는 트랜스포트 스트림(TS) 형태이다.

상기 MPEG 인코더(314)에서 MPEG 압축 방식으로 부호화된 아날로그 방송은 디지털 방송과 동일한 방법으로 저장/재생 제어부(332)를 통해 HDD(341)에 저장되고 재생되게 된다.

그런데 상기 HDD(341)에 저장하고자 하는 프로그램이 디지털 방송일 경우, 종래에는 MEPG 인코더(314)가 동작할 필요가 없었다.

본 발명에서는 여러 가지 배속의 트릭 재생을 보다 자연스럽고 원활하게 하기 위해서 디지털 방송을 녹화할 경우, 상기 MPEG 인코더(314)를 이용하여 비디오 시퀀스의 구조와 픽처 타입을 변환한 후 HDD(341)에 저장한다. 즉 I 프레임 형태의 픽쳐는 그대로 HDD(341)에 저장하고, P 프레임 또는 B 프레임은 MPEG 인코더(314)에서 I 프레임으로 변환하여 저장한다.

따라서 HDD(341)에 저장되는 데이터는 I 프레임만으로 구성된다. 이때 각 픽처에 해당하는 HDD(341) 상의 저장 위치와 프레임 레이트 등의 정보를 포함하는 인덱스 데이터를 추출하여 상기 I 프레임 데이터와 같이 저장한다.

즉, 디지털 방송의 경우, 디지털 튜너(321)와 제2 선택부(331)를 거쳐 TS 데이터 형태로 저장/재생 제어부(332)로 입력된다.

상기 저장/재생 제어부(332)는 입력된 데이터의 픽처 타입이 I 프레임이면 HDD(341)에 저장하고, P 프레임이나 B 프레임이면 HDD(341)에 저장하지 않고 MPEG 디코더(333)로 출력하여 원래 영상으로 복원한다.

이때 녹화와 시청이 동시에 이루어지는 동시 녹화모드라면 I 프레임도 MPEG 디코더(333)로 입력되어 복원된다. 상기 MPEG 디코더(333)에서 복원된 I,P,B 프레임은 디스플레이 순서에 맞게 디스플레이 장치로 출력된다. 동시에 MPEG 디코더(333)에서 복원된 P,B 프레임은 제1 선택부(313)를 통해 MPEG 인코더(314)로 입력된다.

만일 녹화 전용모드라면 P,B 프레임만 MPEG 디코더(333)에서 원래 영상으로 복원된 후 MPEG 인코더(314)로 출력된다.

상기 MPEG 인코더(314)는 원래 영상으로 복원된 P나 B 프레임이 I 프레임 구조를 가지도록 MPEG 부호화를 수행한 후, TS 데이터 형태로 제2 선택부(331)를 통해 저장/재생 제어부(332)로 출력한다. 상기 저장/재생 제어부(332)는 I 프레임 구조로 변환된 P, B 프레임을 HDD(341)에 저장한다. 상기 HDD(341)에 저장되는 TS 데이터는 방송 정보 가이드, 채널정보, 비디오 데이터, 오디오 데이터 등이다.

그리고 상기 저장/재생 제어부(332)는 원래 I 프레임과 P나 B 프레임으로부터 새롭게 MPEG 부호화된 I 프레임들을 HDD(341)에 저장할 때 그에 해당하는 픽쳐 인덱스를 추출하여 HDD(341)에 함께 저장한다. 상기 픽처 인덱스는 재생시에 참조되며, 각 픽처에 해당하는 HDD(341) 상의 저장 위치와 프레임 레이트 등의 정보를 포함한다.

한편 재생 명령이 입력되면 상기 저장/재생 제어부(332)는 I 프레임으로 변환하여 기록된 비디오 데이터의 픽처 인덱스를 이용하여 트릭 재생의 배속에 맞게끔 해당 위치의 I 프레임을 바로 업로드하고 MPEG 디코더(333)에서 디코딩하여 디스플레이함으로써, 모든 배속에 대해 자연스러운 순방향 또는 역방향 트릭 재생이 가능하게 된다.

상기 MPEG 디코더(333)는 내부에 트랜스포트 스트림(TS)을 디코딩하는 시스템 디코더와 비디오 디코더 그리고 오디오 디코더를 포함한다.

상기 MPEG 디코더(333)에서 복원된 영상과 음성은 각각 디스플레이 장치와 스피커를 통해 출력된다. 트릭 재생의 경우 음성은 뮤트로 처리한다.

다음은 도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하여 본 발명에 따른 트릭 재생에 대해 설명한다.

도 4의 (a)는 원래의 디지털 방송의 비디오 데이터를 나타내며, 도 4의 (b)는 MPEG 인코더(314)를 이용하여 I 프레임으로 변환된 비디오 데이터를 나타낸다. 도 4의 (b)에서 B0, B1, P0의 B 또는 P 프레임은 각각 I001, I002, I003의 I 프레임으로 변환되었다. 도 4의 (c)와 (d)는 도 4의 (b)의 비디오 데이터를 이용하여 각각 순방향 3배속 트릭 재생과 역방향 3배속 트릭 재생을 실현하는 예를 보여 준다.

즉, 순방향 3배속 트릭 재생의 경우는 도 4의 (b)와 같이 HDD(341)에 저장된 비디오 시퀀스에서 도 4의 (c)와 같이 순방향으로 두 프레임 건너 한 프레임씩 읽어내어 MPEG 디코더(333)에서 복원하고 이를 디스플레이하게 되면 자연스러운 순방향 3배속 재생의 효과가 나타난다. 이는 순방향 2배속 트릭 재생에서도 동일하게 적용된다. 상기 순방향 2배속 트릭 재생의 경우는 한 프레임 건너 한 프레임씩 읽어내어 MPEG 디코더(333)에서 복원하고 이를 디스플레이하면 된다. 이때 HDD(341)에서 읽어내는 데이터는 모두 I 프레임 구조이므로 MPEG 디코딩시 기준 프레임이 필요없게 된다. 그러므로 디코딩을 하지 못하는 경우도 발생하지 않게 된다.

반대로 역방향 3배속 트릭 재생의 경우는 도 4의 (b)와 같이 HDD(341)에 저장된 비디오 시퀀스에서 도 4의 (d)와 같이 역방향으로 두 프레임 건너 한 프레임씩 읽어내어 MPEG 디코더(333)에서 복원하고 이를 디스플레이하게 되면 자연스러운 역방향 3배속 재생의 효과가 나타난다. 즉, 종래에는 3배속에 해당하는 B나 P 프레임은 MPEG 디코딩되지 않고, 각 배속과 프레임 레이트에 따라 I 프레임만 재생, 정지를 반복함으로써, 역방향 트릭 재생 화면이 자연스럽지 못했다. 그런데 본 발명에서는 B나 P 프레임에 해당하는 I 프레임까지 MPEG 디코딩되어 디스플레이되므로 역방향 트릭 재생 화면이 자연스러워진다.

이와 같이 본 발명은 모든 픽처를 I 프레임으로 변경하여 HDD에 저장하고, 재생 모드에서 배속에 따라 프레임 레이트에 맞게 일정한 간격으로 업로드하여 디 코딩하여 디스플레이함으로써, 보다 자연스럽고 정교한 동영상 트릭 재생이 가능하게 된다.

한편 본 발명에서는 디지털 방송의 I 프레임은 바로 HDD(341)에 저장하고, B나 P 프레임은 MPEG 디코더(333)와 MPEG 인코더(314)를 거쳐 I 프레임으로 변환하여 상기 HDD(341)에 저장하는 것을 일 실시예로 설명하고 있다.

본 발명의 다른 실시예로, 디지털 방송의 I 프레임도 바로 HDD(341)에 저장하지 않고, B,P 프레임과 마찬가지로 MPEG 디코더(333)에서 디코딩을 수행하고, MPEG 인코더(314)에서는 바이패스시킨 후 I 프레임으로 변환된 B,P 프레임과 같이 HDD(341)에 저장하게 할 수도 있다.

또한 본 발명은 다른 실시예로, HDD의 저장 영역을 노말 재생용과 트릭 재생용으로 구분하고, 노말 재생용 저장 영역에는 디지털 튜너(321)를 거쳐 출력되는 I,P,B 프레임의 TS 데이터를 그대로 저장하고, 트릭 재생용 저장 영역에는 I 프레임은 그대로, B,P 프레임은 MPEG 인코더(314)에서 높은 압축율의 I 프레임으로 변환하여 저장할 수도 있다. 이때 트릭 재생의 경우는 고화질이 필요없으므로 I 프레임도 MPEG 인코더(314)에서 높은 압축율로 부호화를 수행하여 저장할 수도 있다.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명을 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있 는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치 및 방법에 의하면, 디지털 방송을 녹화할 경우 아날로그 방송용 MPEG 인코더를 이용하여 상기 디지털 방송을 새로운 포맷과 픽처 타입을 가지는 비디오 시퀀스로 변환하여 저장 매체에 저장하고, 저장된 그 비디오 데이터를 이용하여 트릭 재생을 함으로써, 자연스러운 순방향 및 역방향 트릭 재생이 실현되는 효과가 있다.

즉, I 프레임으로 변환하여 기록된 비디오 데이터의 픽처 인덱스를 이용하여 트릭 재생의 배속에 맞게끔 해당 위치의 I 프레임을 바로 업로드 하여 재생함으로써, 모든 배속에 대해 보다 자연스럽고 정교한 동영상 트릭 재생이 가능하게 된다.

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 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

아날로그 방송을 수신하여 디지털화하는 아날로그 튜너;

디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너;

아날로그 방송이나 디지털 방송을 저장하는 저장 매체;

입력되는 신호가 디지털화된 아날로그 방송 신호이면 MPEG 압축 부호화하여 출력하고, 디지털 방송 신호이면 디코딩시 기준 프레임이 필요없는 픽쳐 형태로 비디오 시퀀스의 구조와 픽처 타입을 변환하여 출력하는 MPEG 인코더; 및

상기 MPEG 인코더에서 출력되는 신호를 해당 인덱스 정보와 함께 상기 저장 매체에 저장하고, 재생시 상기 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 신호를 상기 저장 매체로부터 업로드하여 재생하는 저장/재생 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 MPEG 인코더는

디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저장/재생 제어부는

디지털 방송 신호의 I 프레임은 그대로 저장 매체에 저장하고, P 프레임과 B 프레임은 상기 MPEG 인코더를 통해 I 프레임 구조로 변환하여 상기 저장 매체에 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 저장 매체는 HDD인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
아날로그 방송을 수신하여 디지털화하는 아날로그 튜너;

디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너;

아날로그 방송이나 디지털 방송을 저장하는 HDD;

입력되는 신호가 디지털화된 아날로그 방송 신호이면 MPEG 부호화하여 출력하고, 디지털 방송 신호이면 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 MPEG 부호화하여 출력하는 MPEG 인코더; 및

저장할 신호가 디지털 방송 신호이면 I 프레임은 그대로 해당 픽쳐 인덱스 정보와 함께 상기 HDD에 저장하고, P 프레임과 B 프레임은 상기 MPEG 인코더를 통해 I 프레임 구조로 변환한 후 해당 픽쳐 인덱스 정보와 함께 상기 HDD에 저장하며, 재생시 상기 픽쳐 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 I 프레임을 상기 HDD로부터 업로드하여 재생하는 저장/재생 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 디지털 튜너와 아날로그 튜너를 통해 수신된 방송 신호, HDD에 저장된 방송 신호 중 적어도 하나를 입력받아 디코딩하는 MPEG 디코더를 더 포함하여 구성되며,

상기 HDD에 저장할 P 프레임과 B 프레임은 MPEG 디코더에서 완전한 영상으로 복원된 후 상기 MPEG 인코더로 출력되어 I 프레임 구조로 변환되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 저장/재생 제어부는

상기 HDD를 노말 재생용 저장 영역과 트릭 재생용 저장 영역으로 구분하고, 노말 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 튜너를 거쳐 출력되는 I,P,B 프레임을 그대로 저장하고, 트릭 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 튜너를 거쳐 출력되는 I,P,B 프레임을 MPEG 인코더에서 높은 압축율의 I 프레임으로 변환하여 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 장치.
저장 매체를 구비한 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 방법에 있어서,

녹화 모드에서 디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임은 I 프레임 구조로 변환하여 원래의 I 프레임 및 해당 픽쳐의 인덱스 정보와 상기 저장 매체에 저장하는 단계; 및

재생 모드에서 상기 저장 매체에 저장된 비디오 데이터의 픽처 인덱스 정보를 이용하여 트릭 재생의 배속과 방향에 해당하는 위치의 I 프레임을 상기 저장 매체로부터 바로 업로드하여 재생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 녹화 단계는

디지털 방송 신호의 I 프레임은 그대로 해당 픽쳐의 인덱스 정보와 함께 상기 저장 매체에 저장하는 단계;

디지털 방송 신호의 P 프레임과 B 프레임은 MPEG 디코딩하여 완전한 영상으로 복원하는 단계; 및

상기 완전한 영상으로 복원된 P 프레임과 B 프레임을 I 프레임 구조로 MPEG 부호화한 후 해당 픽쳐의 인덱스 정보와 함께 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 녹화 단계는

상기 HDD를 노말 재생용 저장 영역과 트릭 재생용 저장 영역으로 구분하는 단계;

노말 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 방송 신호의 I,P,B 프레임을 그대로 저장하는 단계; 및

트릭 재생용 저장 영역에는 상기 디지털 방송 신호의 I,P,B 프레임을 높은 압축율의 I 프레임으로 변환하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 동영상 저장/재생 방법.