KR100323707B1 - 디지털 방송의 ａ／ｖ와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 A/V 스트림과 함께 전송되는 데이터 스트림을 사용자가 효율적으로 사용할 수 있도록 저장 및 검색할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것으로서, 수신되는 TS 신호 중 저장할 방송 프로그램을 선택하는 단계와, 상기 선택된 방송 프로그램을 저장하며 해당 데이터 스트림이 존재하는지를 검색하는 단계와, 상기 검색 결과 해당 데이터 스트림이 존재하는 경우 상기 방송 프로그램과 해당 데이터 스트림의 전송시점에 대한 저장 위치를 저장하거나, 또는 해당 데이터 스트림만의 저장 위치를 저장하는 단계와, 상기 저장된 저장 위치를 통해 방송 프로그램 또는 데이터 스트림을 검색하는 단계를 포함하여 이루어져서, 사용자에게 검색의 다양성을 제공한다.

Description

디지털 방송의 Ａ／Ｖ와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법{method for store and check of A/V and data stream in digital broadcasting}

본 발명은 디지털 방송에 관한 것으로, 특히 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 동기 및 비동기에 따른 저장과 검색 방법에 관한 것이다.

최근 미국의 티보(Tivo), 리플레이(Replay) 티브이 등에 의하여 소개된 '퍼스널 비디오 레코더(Personal Video Recorder : PVR)'는 하드디스크를 TV, STB에 응용하여 최대 30시간까지 동시에 다른 방송국에서 각각 방송되는 프로그램들까지 녹화 가능하도록 설계함으로써 시청자로 하여금 '골라보는 재미'를 가질 수 있게 하였다.

올해 초 상기 PVR과 관련한 보고서를 냈던 미디어 분석가 조쉬 버노프에 의해 '10년내에 80% 이상의 가정에서 PVR을 보게 될 것'이라는 조사 결과가 나와 업계에서는 타임 시프터(time shifter) 기능의 필요성이 부각되고 있다.

상기 타임 시프터는 관련된 종래 기술이 특허화 된 것이 거의 없으며, 티보(Tivo), 리플레이(Replay) 티브이 등에서 타임 시프터 관련 특허가 출원 중에 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 아직 정확히 어떤 종류의 것인지는 밝혀지지 않고 있다.

단지, 1999년 NAB인 회보(proceedings) 논문집에서 '디지털 HDTV 방송에서의 텔레비전 홈 서비스(television home server for digital HDTV broadcasting)'에 디지털 방송 신호(TS라 칭함) 저장 방법에 관한 내용이 발표되었다.

위의 논문 내용을 살펴보면 TS(Transport Stream)의 저장 및 저장된 TS의 플레이(play)시 각각 입력 및 출력의 TS 처리(processing) 과정을 거쳐 디스크의 저장용량을 향상시키는 부분에 대해 설명하고 있다.

즉, 입력 TP 처리(processing) 과정에서 입력되는 TS(Transport Stream)의 전단계 처리로 PID(Packet IDentifier)를 바탕으로 원하는 스트림 선택과정을 통하여 일부분의(partial) TS 신호를 생성해내도록 하고 있다.

이와 같이 생성된 TS 신호가 정확하게 디코딩되기 위해서는 인코더의 비율과 디코더의 비율이 같아야 하는데, 이를 위해 인코더와 디코더사이에 시간관련 정보를 주고받으며 서로가 동기를 맞추어 주어야 한다.

그 방법으로 MPEG에서 제안된 방법이 시스템 타임 클럭(STC)을 이용하는 방법이다.

즉, 오디오, 비디오의 올바른 표시(presentation)와 디코딩 시간을 위하여 상기 시스템 타임 클럭(STC)을 기반으로 타임 스트림을 생성한다.

이때 생성되는 타임 스트림은 오디오, 비디오의 표시 시간을 지정하는 PTS(presentation time stamps)와 디코딩 시간을 지정하는 DTS(Decoding Time Stamps)가 있다.

그리고 상기 PTS와 DTS를 이용하여 인코더 측에서 인코딩된 오디오, 비디오의 시간 간격과 디코딩되는 오디오, 비디오의 시간 간격을 동일하게 하여 올바른 디코딩이 될 수 있게 한다.

즉, 인코딩내의 시스템 타임 클럭(STC)과 디코더내의 시스템 타임 클럭(STC)이 서로 동기화될 수 있도록 프로그램 스트림의 경우 SCR(System Clock Reference), 트랜스포트 스트림의 경우 PCR(Program Clock Reference)를 사용하여 일정한 주기로 인코더의 시스템 타임 클럭(STC)값을 SCR이나 PCR에 실어 디코더의 시스템 타임 클럭(STC)값을 세팅시킨다.

따라서 인코더에서 의도한 시간에 오디오, 비디오를 PTS, DTS에 바탕으로 하여 디코딩한다.

이와 같이, 인코더 측에서 시스템 타임 클럭(STC)을 바탕으로 생성된 PTS, DTS를 올바르게 디코딩하기 위해서는 디코더의 시스템 타임 클럭(STC)을 인코더 측의 시스템 타임 클럭(STC)과 동일하게 하였을 때 PTS, DTS를 바탕으로 인코딩된 비디오, 오디오가 정확하게 디코딩된다.

이렇게 인코더와 디코더의 시스템 타임 클럭(STC) 주기를 동기화 시키기 위해 사용되는 것이 위에서 설명한 SCR(프로그램 스트림의 경우)이나 PCR(트랜스포트 스트림의 경우)이다.

그리고 TS에서의 PCR값은 트랜스포트 인코더에서 자신의 시스템 타임 클럭에 의해 계산되는 시스템 시간 값을 일정한 주기로 샘플링하여 트랜스포트 스트림과 결합되어 전송된다.

그러면 트랜스포트 디코더는 이 PCR값이 수신되는 순간에 이 값을 통해 디코더의 시스템 클럭을 복원하여 디코더의 시스템 클럭으로 사용한다.

이와 같이 클럭 회복(recovery)을 정확히 수행하여야 디코더 내부의 버퍼의 언더플로우(underflow)/오버플로우(overflow)를 방지하고, 또한 오디오/비디오의 립(lip) 동기를 맞추며 정확하게 디코딩할 수 있다.

일반적으로 채널 인코더와 채널 디코더를 거치는 시간은 일정한 상수배의 차이로 동일하다고 보기 때문에 일정(constant) 지연 모듈이라 부르기도 한다.

그러나 저장장치인 하드(HDD)에 TS를 선택적으로 저장하는 경우에는 이와 같은 상수배의 지연이 불규칙하게 변화하게되어 선택적으로 저장된 TS를 바로 디코딩한다면 PCR값의 동기화에 심각한 문제가 발생하게 된다.

다시 말하면, 일반적으로 ATSC에서의 PCR값은 비디오 트랜스포트 스트림 PID의 적응(adaptation) 필드에 결합되어 있는데, 이때 SD의 경우 4개의 가상 채널 중 하나의 가상 채널을 선택적으로 저장할 때, 원래 스트림 내의 PCR값 주기와 PID에 의해 선택적으로 저장된 스트림 정보인 제 2 신호가 디코더로 전송되어 디코딩하게 되면, PCR값의 주기가 일정하게 결합되어 있지 않을 수 있어 정상적인 디코딩이 이루어질 수 없다.

따라서 상기 제 2 신호에 생성된 헤더에 상기 PCR 값 주기와 동일하도록 상기 제 2 신호 사이사이에 NULL 패킷을 소정 값만큼 추가하여 디코딩함으로써 정상적인 디코딩이 이루어진다.

그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 타임 시프트를 이용한 디지털 방송은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 방송국에서 전송하는 MPEG-2 스트림과 프로그램 가이드 정보만을 이용하여 티브이 프로그램을 검색 및 녹화할 수 있고, 현재 HTML 페이지 혹은 자바 에플렛(java applet)과 같은 데이터 서비스는 제공되고 있지 않다.

둘째, DTV, STB이 ATVEF, DASE 등에서 제시한 방법으로 데이터 서비스를 지원한다면 A/V 스트림과 어떤 관계로 저장 및 검색할 것인지가 중요한 문제가 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, A/V 스트림과 함께 전송되는 데이터 스트림을 사용자가 효율적으로 사용할 수 있도록 저장 및 검색할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 다른 목적은 데이터 스트림을 A/V 스트림과 동기하여 저장해서 데이터 검색을 통해 A/V 스트림을 효율적으로 검색하는데 있다.

본 발명에 따른 또 다른 목적은 A/V 스트림과 직접적으로 관련이 없거나 데이터를 분리해서 저장하려는 경우 데이터 스트림을 효율적으로 저장하는데 있다.

도 1 은 A/V 및 데이터 스트림을 저장 및 검색하기 위한 PVR의 전체적인 시스템 구성도

도 2 는 본 발명에 따른 A/V 스트림과 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법을 나타낸 흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 튜너 20 : 디모듈레이터

30 : PID 필터부 40 : 타임 스탬프 헤더부

50 : 스탬프 제어부 60 : 저장 제어부

70 : 먹스부 80 : 저장부

90 : 디코더부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법의 특징은 수신되는 TS 신호 중 저장할 방송 프로그램을 선택하는 단계와, 상기 선택된 방송 프로그램을 저장하며 해당 데이터 스트림이 존재하는지를 검색하는 단계와, 상기 검색 결과 해당 데이터 스트림이 존재하는 경우 상기 방송 프로그램과 해당 데이터 스트림의 전송시점에 대한 저장 위치를 저장하거나, 또는 해당 데이터 스트림만의 저장 위치를 저장하는 단계와, 상기 저장된 저장 위치를 통해 방송 프로그램 또는 데이터 스트림을 검색하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

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

본 발명에 따른 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 A/V 및 데이터 스트림을 저장 및 검색하기 위한 PVR의 전체적인 시스템 구성도를 나타내었다.

도 1을 보면 수신된 방송신호를 튜닝하는 튜너(10)와, 상기 튜너(10)에서 출력된 신호를 복조하여 라이브 스트림을 출력하는 디모듈레이터(20)와, 상기 디모듈레이터(20)에서 출력되는 라이브 스트림을 필터링하여 저장할 TS 스트림만을 검출하는 데이터 PID 필터부(30)와, 상기 데이터 PID 필터부(30)에서 검출된 신호사이사이에 상기 검출된 TS 스트림 이외의 신호를 NULL 패킷으로 간주하여 NULL 패킷의 숫자를 카운터하여 헤더를 구성하고, 상기 구성된 헤더를 상기 일부분의(partial) TS 신호 사이사이에 삽입시키는 타임 스탬프 헤더부(40)와, 상기 타임 스탬프 헤더부(40)에서 생성된 TS 신호를 저장하는 저장부(80)와, 상기 저장부(80)에 저장된 스트림의 검색을 제어하는 스탬프 제어부(50)와, 상기 저장부(80)에 저장된 스트림을 관리하는 저장제어부(60)와, 상기 스탬프 제어부(50)와 디모듈레이터(20)에서 출력되는 신호 중 하나를 선택하여 출력하는 먹스부(70)와, 상기 먹스부(70)에서 선택된 신호를 디코딩하는 디코더부(90)로 구성된다.

이때 상기 스탬프 제어부(50)에 의해 A/V 스트림과 데이터 스트림을 저장 및 검색하는 방법은 크게 동기화 방식과 비동기화 방식 등 두 가지로 나눌 수 있다.

동기화 방식의 경우는 데이터 스트림의 내용이 A/V 스트림과 동기되어 브라우징될 때 사용되는 방식이다.

즉, 상기 동기화 방식은 A/V 스트림의 어느 지점에서 데이터 스트림이 전송되었는지에 대한 정보를 저장하고 있다가, 키워드로 상기 데이터 스트림을 검색할 경우 상기 A/V 스트림의 해당 위치를 통해 검색이 가능하도록 하는 방식이다.

또 비동기화 방식의 경우는 A/V 스트림의 내용과 무관한 데이터 스트림을,또는 중요한 정보를 별도로 메모하는 형식으로 저장해 놓을 때 사용되는 방식이다.

즉, 상기 비동기화 방식은 나중에 별도로 참조할 정보(전화 번호, 쇼핑 정보, 관광 정보, 영화 정보 등)를 저장 및 검색할 때 사용되는 방식이다.

따라서 비동기화 방식은 A/V 스트림의 위치와는 무관하고, 나중에 키워드로 검색할 때에 데이터 스트림만 검색이 가능하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 A/V 스트림과 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 2를 참조하여 설명하면 먼저 디모듈레이터(20)에서 출력된 TS 신호 중 저장할 SD 프로그램을 PID 필터부(30)를 통해 선택한다(S10).

그리고 상기 선택된 SD 프로그램을 재생하며 저장부(80)에 저장한다(S20).

이때 재생되는 SD 프로그램에 해당 데이터 스트림이 존재할 경우 동기화 방식을 이용하여(S30) 상기 SD 프로그램과 연결하여 상기 데이터 스트림을 저장한다(S40).

또는 상기 데이터 스트림을 별도로 저장할 경우 비동기화 방식을 이용하여 SD 스트림을 제외한 데이터 스트림만을 저장한다(S50).

그리고 전송되는 데이터 스트림이 현재 재생되는 SD 프로그램과 별도의 정보인 경우 비동기화 방식을 이용하여 상기 데이터 스트림을 저장한다(S50).

이와 같이 상기 동기 저장으로 선택된 경우에는 데이터 스트림 및 A/V 스트림의 위치를 같이 저장하고, 비동기 저장으로 선택된 경우에는 데이터 스트림만 저장한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 디지털 티브이에서 제공되는 데이터 서비스를 A/V 스트림과 연동하여 저장 및 검색함으로서 사용자에게 검색의 다양성을 제공할 수 있다.

둘째, 데이터 스트림만 분리해서 저장할 수 있으므로 HTML 페이지 혹은 자바 에플렛(java applet)등과 같은 데이터의 유용성을 극대화할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 수신되는 TS 신호 중 저장할 방송 프로그램을 선택하는 단계와,

   상기 선택된 방송 프로그램을 저장하며 해당 데이터 스트림이 존재하는지를 검색하는 단계와,

   상기 검색 결과 해당 데이터 스트림이 존재하는 경우 상기 방송 프로그램과 해당 데이터 스트림의 전송시점에 대한 저장 위치를 저장하거나, 또는 해당 데이터 스트림만의 저장 위치를 저장하는 단계와,

   상기 저장된 저장 위치를 통해 방송 프로그램 또는 데이터 스트림을 검색하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 검색 결과 별도의 데이터 스트림이 존재하는 경우는 상기 데이터 스트림을 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 별도의 데이터 스트림은 전화 번호, 쇼핑 정보, 관광 정보, 영화 정보인 것을 특징으로 하는 디지털 방송의 A/V와 데이터 스트림의 저장 및 검색 방법.