KR100490905B1

KR100490905B1 - 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치

Info

Publication number: KR100490905B1
Application number: KR10-2002-0002252A
Authority: KR
Inventors: 방건; 양진영; 최진수; 김진웅
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2005-05-24
Also published as: KR20030061601A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 일반적으로 널리 이용되고 있는 가정용 컴퓨터에 소프트웨어와 하드웨어를 장치하여 지상파 디지털 데이터방송을 수신하고 인터넷을 통한 소프트웨어 업그레이드를 수행함으로써, 사용자가 고가의 디지털방송 수신장치를 구매하지 않더라도 대화형 데이터방송 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위한, 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, RF 반송 주파수(carrier frequency)를 입력받아 사용자가 원하는 채널에 해당하는 물리적 채널 주파수로 동조하기 위한 RF 동조 수단; 상기 RF 동조수단으로부터 소정의 중간주파수 신호를 입력받아, 동기회복, 채널 보정, 위상 잡음 교정 및 채널 전송 에러 정정 기능을 수행하여 복호화된 결과인 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream)를 출력하기 위한 복조 수단; 상기 복조수단으로부터 상기 엠펙(MPEG)-2 TS를 입력받아 이를 역다중화하여 각 스트림별로 분리하여 출력하기 위한 시스템 역다중화 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 컨텐츠 및 방송관련 정보를 소프트웨어 모듈을 이용하여 복호화하고, 각 하드웨어 모듈을 관리하기 위한 하드웨어 자원관리 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 비디오 스트림을 복호화하기 위한 비디오 복호화 수단; 상기 하드웨어 자원관리 수단의 소프트웨어 모듈에서 복호화한 부가 그래픽과 상기 비디오 복호화 수단으로부터 전달받은 비디오 스트림을 합성(overlay)하여 출력하기 위한 비디오 오버레이 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 전달받은 오디오 스트림을 복호화하기 위한 오디오 복호화 수단; 상기 오디오 복호화 수단으로부터 오디오 스트림을 입력받아 복호화하여 출력하기 위한 오디오 출력 수단; 및 리턴채널과의 연결을 처리하기 위한 네트워크카드 인터페이싱 수단을 포함하고, 상기 소프트웨어 모듈은, 데이터방송 수신을 통해서 입력되어 들어오는 컨텐츠와 방송관련 정보인 PSIP/PSI, SDF, NRT 자료를 정해진 구조체로 수집하고 관리하기 위한 하위 계층 모듈; 하드웨어를 통해서 수집된 컨텐츠 및 방송관련 정보들을 입력받아 분석을 통해 각 부가 데이터를 DASE(DTV Application Software Environment) 규격의 절차적응용 환경과 선언적응용 환경, 엠펙(MPEG)-4를 처리할 수 있는 모듈에 할당하고 출력하기 위한 중간 계층 모듈; 및 상기 중간 계층 모듈에서 처리된 부가데이터를 화면에 표시하기 위해 영역을 설정하고, 설정된 영역에 따라 부가데이터를 표시하기 위한 상위 계층 모듈을 포함하여, 전체 소프트웨어 구조의 변경 없이 업그레이드나 수정할 수 있는 것을 특징으로 함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 데이터방송 수신 시스템 등에 이용됨.

Description

대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치{Apparatus for Receiving Interactive Broadcasting Service in Terrestrial Data Broadcasting}

본 발명은 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적으로 널리 이용되고 있는 가정용 컴퓨터에 소프트웨어와 하드웨어를 장치하여 지상파 디지털 데이터방송을 수신하고 인터넷을 통한 소프트웨어 업그레이드를 수행함으로써, 사용자가 고가의 디지털방송 수신장치를 구매하지 않더라도 대화형 데이터방송 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위한, 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치에 관한 것이다.

일반적으로, 데이터방송 수신장치는 실시간 운영체제(Real Time OS)를 이용하고 있으며 이를 위해 별도의 프로세서 장착이 필요하다.

도 1 은 종래의 데이터방송 수신장치의 구성예시도이다.

도면에서, "101"은 프로세서부, "102"는 RF 동조기/역다중화부, "103"은 엠펙(MPEG)-2 오디오/비디오 복호화부, "104"는 기억장치부, "105"는 그래픽 처리부, "106"은 비디오 출력부, "107"은 오디오 출력부, 그리고 "108"은 주변장치부를 각각 나타낸다.

종래의 데이터방송 수신장치는, 실시간 운영체제를 기반으로 한 전체 수신장치의 운영을 담당하고 있는 프로세서부(101)와 데이터방송을 수신하여 엠펙(MPEG)-2 오디오/비디오와 관련 컨텐츠로 분리하는 RF(Radio Frequency) 동조기(Tuner)/역다중화부(Demultiplexer)(102), 분리된 엠펙-2 오디오/비디오 프로그램을 복호화하는 엠펙(MPEG)-2 오디오/비디오 복호화부(103), 분리된 컨텐츠를 저장하는 기억장치부(104)와, 프로세서부(101)를 통해 기억장치부에 저장된 데이터를 처리하는 그래픽 처리부(105), 처리된 데이터와 복호화된 엠펙(MPEG)-2 비디오 프로그램을 합성(Overlay)하여 출력하는 비디오 출력부(106), 복호화된 엠펙(MPEG)-2 오디오를 출력하는 오디오 출력부(107), 키보드, 마우스 등의 입력장치나 모뎀, 랜 등을 통한 외부 접속을 위한 장치를 제어하는 주변장치부(108) 등으로 구성되어 있다.

향후, 데이터방송 서비스가 본격적으로 이루어지면 지금처럼 시청자가 일방적으로 방송을 보는 방식이 아닌 직접적으로 방송의 내용에 참여하게 되는 대화형 시청 방식이 가능할 것이다.

따라서, 이를 위한 컨텐츠의 형태나 종류도 방송에 관련된 그림이나 문자 정보뿐만 아니라 동영상, 음향/음성 등의 각종 멀티미디어 데이터를 함께 사용하게 될 것이다. 이를 위하여 데이터방송 수신장치는 다양한 멀티미디어 데이터 처리를 지원함은 물론 성능 향상을 위해 추가적인 주변 장치의 확장이 용이하여야 한다.

일반적으로 데이터방송 수신장치는 모든 구성 요소가 하나의 보드(On-Board) 내에 설치되어 있으며, 핵심 구성 요소인 프로세서부는 엠펙(MPEG)-2 데이터 수신, 역다중화 등의 제어와 함께 수신된 엠펙(MPEG)-2 데이터의 연산 처리를 담당하게 된다.

그러므로, 연산 처리가 많이 요구되는 컨텐츠의 경우에는 시스템의 전체적인 속도가 저하되어 사용자의 욕구를 충족시키지 못할 뿐만 아니라, 연산 처리 등의 성능 향상을 위해서는 시스템 전체를 업그레이드하여야 하는 문제점이 있었다.이와 같이, 모든 구성 요소가 하나의 보드(On-Broad) 내에 구비된 종래의 데이터방송 수신장치는 연산 처리 성능을 향상시키기 위해서 데이터방송 수신장치 전체를 교체하여야 하기 때문에 구입 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

삭제

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 일반적으로 널리 이용되고 있는 가정용 컴퓨터에 소프트웨어와 하드웨어를 장치하여 지상파 디지털 데이터방송을 수신하고 인터넷을 통한 소프트웨어 업그레이드를 수행함으로써, 사용자가 고가의 디지털방송 수신장치를 구매하지 않더라도 대화형 데이터방송 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위한, 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치에 있어서, RF 반송 주파수(carrier frequency)를 입력받아 사용자가 원하는 채널에 해당하는 물리적 채널 주파수로 동조하기 위한 RF 동조 수단; 상기 RF 동조수단으로부터 소정의 중간주파수 신호를 입력받아, 동기회복, 채널 보정, 위상 잡음 교정 및 채널 전송 에러 정정 기능을 수행하여 복호화된 결과인 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream)를 출력하기 위한 복조 수단; 상기 복조수단으로부터 상기 엠펙(MPEG)-2 TS를 입력받아 이를 역다중화하여 각 스트림별로 분리하여 출력하기 위한 시스템 역다중화 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 컨텐츠 및 방송관련 정보를 소프트웨어 모듈을 이용하여 복호화하고, 각 하드웨어 모듈을 관리하기 위한 하드웨어 자원관리 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 비디오 스트림을 복호화하기 위한 비디오 복호화 수단; 상기 하드웨어 자원관리 수단의 소프트웨어 모듈에서 복호화한 부가 그래픽과 상기 비디오 복호화 수단으로부터 전달받은 비디오 스트림을 합성(overlay)하여 출력하기 위한 비디오 오버레이 수단; 상기 시스템 역다중화 수단으로부터 전달받은 오디오 스트림을 복호화하기 위한 오디오 복호화 수단; 상기 오디오 복호화 수단으로부터 오디오 스트림을 입력받아 복호화하여 출력하기 위한 오디오 출력 수단; 및 리턴채널과의 연결을 처리하기 위한 네트워크카드 인터페이싱 수단을 포함하고, 상기 소프트웨어 모듈은, 데이터방송 수신을 통해서 입력되어 들어오는 컨텐츠와 방송관련 정보인 PSIP/PSI, SDF, NRT 자료를 정해진 구조체로 수집하고 관리하기 위한 하위 계층 모듈; 하드웨어를 통해서 수집된 컨텐츠 및 방송관련 정보들을 입력받아 분석을 통해 각 부가 데이터를 DASE(DTV Application Software Environment) 규격의 절차적응용 환경과 선언적응용 환경, 엠펙(MPEG)-4를 처리할 수 있는 모듈에 할당하고 출력하기 위한 중간 계층 모듈; 및 상기 중간 계층 모듈에서 처리된 부가데이터를 화면에 표시하기 위해 영역을 설정하고, 설정된 영역에 따라 부가데이터를 표시하기 위한 상위 계층 모듈을 포함하여, 전체 소프트웨어 구조의 변경 없이 업그레이드나 수정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 장치는, 리모콘을 통하여 입력받은 사용자 입력 또는 선택 사항을 일정한 형태의 포맷으로 변환하여 상기 소프트웨어 모듈로 전달하기 위한 원거리 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치의 일실시예 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치는, 하드웨어 모듈로 입력된 RF(Radio Frequency) 신호(211)를 입력받아 주파수 동조 및 복조(Demodulation) 과정을 거쳐 각 비트스트림 별로 비디오 스트림, 오디오 스트림, 컨텐츠 및 방송관련 정보로 분류하여, 상기 분류한 컨텐츠 및 방송관련 정보(PSI(Program Specific Information)/PSIP(Program and System Informaion Protocol), DST(Data Service Table), NRT(Network Resources Table))를 시스템 버스(218)를 통하여 소프트웨어 모듈(컴퓨터의 중앙처리장치)로 전달하고, 상기 분류한 비디오 스트림 및 오디오 스트림을 복호화하며, 상기 소프트웨어 모듈(컴퓨터의 중앙처리장치)로부터 부가 그래픽을 전달받아 상기 복호화한 비디오 스트림과 합성(overay)하기 위한 데이터방송 수신부(201), 상기 데이터방송 수신부(201)로부터 "AC-3" 형태의 오디오 스트림을 입력받아 복호화 과정을 거쳐 5.1채널 스피커로 출력하기 위한 오디오 출력부(202), 리턴채널과의 연결을 위한 네트워크카드 인터페이스부(203), 리모콘을 통하여 입력받은 사용자 입력 또는 선택 사항을 일정한 형태의 포맷으로 변환하여 상기 소프트웨어 모듈로 전달하기 위한 원거리제어부(204), 상기 소프트웨어 모듈 및 하드웨어 모듈을 구동시키기 위한 기본적인 하드웨어를 제공하는 하드웨어자원관리부(205)를 포함한다.

이처럼, 상기 하드웨어 모듈은 데이터방송 수신부(201), 오디오 출력부(202), 네트워크카드 인터페이스부(203), 원거리제어부(RCU: Remote Control Unit)(204) 및 하드웨어자원관리부(205)를 포함하며, 상기 소프트웨어 모듈은 컴퓨터 등의 중앙처리장치에서 구동된다.

이 때, 상기 하드웨어 모듈의 각 구성 요소 및 상기 소프트웨어 모듈은 컴퓨터 내의 시스템 버스(218)를 통하여 내부적으로 연결되어 있다. 그 전체적인 동작 과정을 보다 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 하드웨어 모듈로 입력된 RF(Radio Frequency) 신호(211)는 데이터방송 수신부(201)로 입력되어 주파수 동조 및 복조(Demodulation) 과정을 거쳐 각 비트스트림 별로 비디오 스트림, 오디오 스트림, 컨텐츠 및 방송관련 정보로 분류된다. 이중에서 비디오 스트림 및 오디오 스트림은 데이터방송 수신부(201)에서 복호화(Decoding)되어 각각 RGB신호 형태(212) 및 AC-3/스트레오 형태(213)로 출력된다. 그리고, 컨텐츠 및 방송관련 정보인 PSI(program specific information)/PSIP(Program and System Information Protocol), DST(Data Service Table), NRT(Network Resources Table) 등은 시스템 버스(218)를 통하여 상기 소프트웨어 모듈로 전달된다.

그리고, 상기 복호화된 "AC-3" 형태의 오디오(214)는 데이터방송 수신부를 통하여 오디오 출력부(202)로 입력된다. 그리고, 오디오 출력부(202)에서 복호화 과정을 거쳐 5.1채널 스피커로 출력(215)된다. 여기서, 상기 "AC-3"는 돌비 디지털이라고도 하는 서라운드 사운드 시스템을 말한다. 그리고, 상기 "5.1채널"은 5가지 채널을 통해 개별적인 소리가 동시에 출력되는 것을 의미하며, 0.1이란 것은 5개 채널의 일정수준이하의 저음을 강조해 주는 것이다. 즉, 전방의 좌우, 후방의 좌우 그리고 전방 중앙의 총 5개 스피커에서 각기 다른 사운드를 내주고 하나의 서브우퍼를 통해 저역의 음향을 강조해 주는 것을 말한다.

네트워크카드 인터페이스부(203)는 리턴채널(216)과의 연결을 위한 것이다.

원거리제어부(204)는 리모콘을 통하여 사용자 입력 또는 선택 사항(217)을 소정의 포맷으로 변환하여 소프트웨어 모듈로 전달한다.

하드웨어자원관리부(205)는 상기 소프트웨어 모듈 및 상기 하드웨어 모듈을 구동시키기 위한 기본적인 하드웨어를 제공하는 것으로서, 중앙처리장치, 저장장치, 기억장치로 구성되며, 일반적으로는 컴퓨터라고 볼 수 있을 것이다. 이중 저장장치는 수신한 엠펙(MPEG)-2 오디오/비디오를 저장하는데 사용된다.도 3은 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치 중 데이터방송 수신부의 일실시예 상세 구성도이다.

삭제

상기에서 설명한 바와 같이, 데이터방송 수신부(201)는 비디오 스트림, 오디오 스트림, 컨텐츠 및 방송관련 정보 중에 비디오와 오디오 복호화를 수행하고, 컨텐츠와 방송관련 정보의 복호화는 컴퓨터의 중앙처리장치가 전담하는 소프트웨어 모듈에서 수행하도록 한다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터방송 수신부(201)는, 안테나로부터 RF 반송 주파수(carrier frequency)를 입력받아 사용자가 원하는 가상채널에 해당하는 물리적 채널 주파수로 동조하는 RF 동조기(301), 상기 RF 동조기(301)로부터 44MHz 중간주파수 신호를 입력받아, 동기회복(sync recovery), 채널 보정(channel equalization), 위상 잡음 교정(phase noise correction) 및 채널 전송 에러 정정 등의 기능을 수행하여 복호화된 결과인 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream)을 출력하는 VSB 복조기(302), 상기 VSB 복조기(302)로부터 입력받은 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream : 전송 스트림)를 역다중화하여 각 스트림별로 분리하여 출력하는 엠펙-2 시스템 역다중화기(303), 상기 엠펙-2 시스템 역다중화기(303)로부터 비디오 스트림을 입력받아 이를 복호화하여 출력하는 엠펙-2 비디오 복호기(304), 소프트웨어 모듈로부터 입력받은 부가 그래픽에 채널번호 및 포인터를 겹치고, 그 결과를 상기 엠펙-2 비디오 복호기(304)에서 출력된 복호화된 비디오 스트림과 합성(overlay)하여 출력하는 비디오 오버레이(306), 그리고 상기 엠펙-2 시스템 역다중화기(303)로부터 출력된 AC-3 오디오 스트림을 복호화하는 AC-3 오디오 복호기(305)를 포함한다.

상기 RF 동조기(301)는 안테나로부터의 RF 반송 주파수(carrier frequency)를 입력으로 하여, 사용자가 원하는 가상채널에 해당하는 물리적 채널 주파수로 동조한다. 이와 같이 동조된 신호는 VSB 복조기(302)로 전달된다.

VSB 복조기(302)는 RF 동조기(301)로부터 44MHz 중간주파수 신호를 입력받아 동기회복(sync recovery), 채널 보정(channel equalization), 위상 잡음 교정(phase noise correction) 및 채널 전송 에러 정정 등의 기능을 수행하여 복호화된 결과인 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream)를 출력한다.

즉, 엠펙(MPEG)-2 시스템 역다중화기(303)는 VSB 복조기(302)로부터 엠펙(MPEG)-2 TS를 입력받아 이를 역다중화하여 각 스트림별로 분리하여 출력한다. 엠펙(MPEG)-2 시스템 역다중화기(303)는 상기 분리한 스트림 중에 PAT, PMT와 같은 PSI 정보, PSIP 데이터, ATSC(Advanced Television System Committee) SDF(Service Description Framework), ATSC 데이터 스트림, 엠펙-4 스트림을 소프트웨어 모듈로 전달하고, 엠펙(MPEG)-2 비디오 스트림 및 AC-3 오디오 스트림을 각각 엠펙(MPEG)-2 비디오 복호기(304) 및 AC-3 오디오 복호기(305)로 각각 전달한다. 또한, 엠펙(MPEG)-2 시스템 역다중화기(303)는 VSB 복조기(302)로부터 전달받은 엠펙(MPEG)-2 오디오/비디오 스트림을 소프트웨어 모듈의 제어(사용자로부터 입력받은 제어 신호)에 따라 하드웨어자원관리부(205)에 포함된 저장장치에 저장하기도 하고, 저장장치에 저장되어 있는 엠펙-2 오디오/비디오 스트림을 다시 읽어들여 스트림별로 분리하기도 한다.

엠펙-2 비디오 복호기(304)는 엠펙(MPEG)-2 시스템 역다중화기(303)로부터 전달받은 엠펙(MPEG)-2 비디오 스트림을 복호화하여 출력한다. 이 때, 상기 엠펙-2 비디오 복호기(304)는 엠펙-2 MP@ML과 MP@HL을 지원한다. AC-3 오디오 복호기(305)는 엠펙(MPEG)-2 시스템 역다중화기(303)로부터 전달받은 AC-3 오디오 스트림을 스테레오 오디오 신호와 SPDIF(Sony/Philips Digital Interface Format)신호로 복호화하여 출력한다.

비디오 오버레이(306)는 소프트웨어 모듈(컴퓨터의 중앙처리장치)로부터 입력받은 부가 그래픽에 채널번호 및 포인터를 겹치고, 그 결과를 상기 엠펙-2 비디오 복호기(304)에서 복호화한 비디오 스트림과 합성(overlay)하여 출력한다.

도 4 는 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치에 탑재되는 소프트웨어 모듈의 일실시예 구성도이다.

상기에서도 설명한 바와 같이, 소프트웨어 모듈은 컴퓨터의 중앙처리장치를 이용한 컨텐츠와 방송관련 정보의 복호화를 전담하고 있으며, 복호화된 컨텐츠의 결과를 하드웨어 모듈의 데이터방송 수신부(201)로 전달한다. 이러한 구조는, 기존 수신장치에서 하나의 프로세서가 비디오/오디오/컨텐츠 처리를 한꺼번에 수행하는 것과 비교하면, 비디오/오디오와 부가데이터의 복호화를 각각 데이터방송 수신부와 중앙처리장치에서 처리하도록 분리하고 각각을 전담하게 함으로써, 데이터방송 수신부(201)에 규모가 큰, 즉 연산량이 많고 빠른 속도를 요구하는 컨텐츠 처리에 효율적인 구조 및 동작 방식을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 소프트웨어 모듈은 계층 구조를 사용하여 각 모듈들을 구분하였으며 이를 하위 계층, 중간 계층, 상위 계층으로 각각 나누었다. 각 계층은 컨텐츠와 방송관련 정보의 처리 단계에 따라 분류하였다.

먼저, 하위 계층은 방송관련 정보를 분석하여 컨텐츠의 종류 및 관련 정보를 분석하여 중간 계층에서 실제로 처리할 수 있게 컨텐츠와 정보를 해당 모듈로 전달하며, 중간 계층은 하위 계층에서 제공하는 정보를 바탕으로 컨텐츠를 해당 구동부에서 처리하여 상위 계층으로 전달한다. 마지막으로 상위 계층에서 처리된 컨텐츠는 그림이나 이미지 등으로 표현되어 데이터방송 수신부(201)의 비디오 오버레이(306)로 전달하여 엠펙(MPEG)-2 비디오와 합성(overlay)되어 출력되도록 한다.

이와 같이 각 모듈을 계층으로 구분한 이유는 각 계층에 해당 모듈들의 수정 및 업그레이드를 할 경우 전체 구조의 변경 없이 그대로 유지할 수 있어 소프트웨어의 유지 및 보수에 편리하다는 장점을 가지고 있다.

아래 [표 1]은 각 계층에 해당되는 소프트웨어 모듈들을 나타낸 것이다.

계층구분	소프트웨어 모듈
상위 계층	그래픽 표현부(411), 브라우저(407)
중간 계층	절차적응용(Procedural Application) 구동부(405),선언적응용(Declarative Application) 구동부(406),엠펙-4 복호부(408)
하위 계층	장치구동부(401), PSI/PSIP 분석부(402), SDF(Service Description Framework) 복호부(403), A/90 구문분석(parse) 및 복호부(404), 리턴 채널 연결부(409), 시스템 제어부(410), 소프트웨어 자원(412)

장치구동부(device driver)(401)의 API(Application Programming Interface)는 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈을 연결(413)시키는 역할을 한다.

PSI/PSIP 분석부(402)는 하드웨어 모듈에서 엠펙-2 시스템 역다중화기로부터 전달받은 VCT(Virtual Channel Table), PMT(Program Map Table), MGT(Master Guide Table), EIT(Event Information Table), ETT(Extended Text Table) 등(413,414)의 정보를 분석하여 물리적 채널에 포함된 가상 채널 설정 정보 및 사용자가 요구하는 가상 채널의 시스템 정보를 시스템 제어부(410)에 제공(415)함으로써, 엠펙-2 시스템 역다중화기(303)로부터 가상채널에 해당하는 오디오/비디오 및 컨텐츠 스트림이 출력되도록 한다.

SDF 복호부(403)는 DST(Data Service Table) 및 NRT(Network Resources Table)를 입력(416)받고 이를 분석하여, 데이터 서비스를 제공하는 컨텐츠의 종류와 필요한 자원들간을 연결시켜 주는 정보(436)를 시스템 제어부(410)로 전달한다.

A/90 구문분석 및 복호부(404)는 ATSC A/90(Data Broadcast Standard) 규격의 프로토콜에 따라 만들어진 비동기, 동기, 동기화 컨텐츠를 입력(417)받아 이를 분석하고, 그 분석 결과에 따른 제어 정보를 시스템 제어부(410)로 전달(429)하며 SDF 복호부(403)에서 출력된 컨텐츠 정보들을 참고로하여 절차적응용 구동부(405), 선언적응용 구동부(406), 엠펙-4 복호기(408)로 컨텐츠를 전달(418, 419, 434)한다.

절차적응용 구동부(405)는 A/90 구문분석 및 복호부(404)로부터 "JavaTV Xlet"으로 표현된 응용 프로그램을 입력받아(418) JVM 상에서 DASE가 규정하고 있는 API를 통해 실행시킨다. 또한, 절차적응용 구동부(405)는 Java VM(Virtual Machine), Java API Layer(JavaTV API, DASE specific API), HAVi UI 등을 포함한다. 여기서, 화면 조합된 데이터(420)는 그래픽 표현부(411)로 전달된다.

선언적응용 구동부(406)는 A/90 구문분석 및 복호부(404)로부터 XHTML 데이터(419)를 입력받아 이를 분석하여 브라우저(407)로 전달(421)한다. 또한, 선언적응용 구동부(406)는 XHTML 문서의 형식을 해석하는 XHTML 해석기(interpreter), 해석된 각종 HTML 문서의 글자의 크기, 색깔, 위치 등을 브라우저상에서 지정할 때 필요한 정보를 생성하는 CSS(Cascade Style Sheet) 해석기, 해석된 XHTML을 DOM(Document Object Model) Level2에서 정의한 방식으로 구조화시키는 DOM API, ECMAScript형식의 데이터를 해석하는 ECMAScript 해석부를 포함한다.

브라우저(407)는 선언적응용 구동부(406)로부터 XHTML 문서(421)를, 리턴 채널 연결부(409)로부터는 HTML문서(422)를 입력받아 화면을 구성하여 그래픽 표현부(411)로 전달(423)한다.

엠펙-4 복호부(408)는 A/90 구문분석 및 복호부(404)에서 분석된 엠펙-4 데이터(434)를 입력받아 각 객체별로 분리하고 각 객체별로 복호화하여 화면 및 오디오를 구성하여 그래픽 표현부(411) 및 장치 구동부(401)의 사운드카드로 전달(424, 425)한다.

리턴 채널 연결부(409)는 시청자가 브라우저를 통해 요청한 웹정보를 시청자에게 제공하기 위해, 브라우저(407)로부터 URL 주소를 입력(426)받아 리턴채널(427, 413)로 전달하고, 인터넷서비스제공부로부터 리턴채널을 통해 웹 데이터를 입력(413, 427)받아 브라우저(407)로 전달(422)한다. 또한, 외부의 리턴채널서버로부터 입력받은 부가데이터(413, 427)로 화면을 구성하여 그래픽 표현부(411)로 전달(428)한다.

시스템 제어부(410)는 SDF 복호부(403)에서 출력된 컨텐츠의 종류 등을(436)를 입력받아 A/90 구문분석 및 복호부(404)에서 컨텐츠들이 절차적응용 구동부(405), 선언적응용 구동부(406), 엠펙-4 복호부(408)로 전달되도록 제어한다. 또한, 리모콘을 통해 전달된 사용자의 채널 변경 및 음량 조절 등의 요청 사항과 시청자의 엠펙-2 오디오/비디오 TS 저장 요청(433, 413)을 데이터방송 수신부(201)로 전달(433, 413)하도록 제어한다. 또한, 시스템 제어부(410)는 시청자의 요청에 따라 엠펙-2 시스템 역다중화기(303)로부터 출력되는 TS를 저장장치에 저장(433, 413)하도록 제어하기도 한다.

그래픽 표현부(411)는 브라우저(407), 절차적응용 구동부(405), 리턴 채널 연결부(409), 엠펙-4 복호부(408)로부터 화면 구성된 XHTML/HTML 문서(423), Xlet 응용프로그램(420), 컨텐츠(428) 및 엠펙-4 응용프로그램(424)을 처리하여 나온 결과를 입력받아 비디오 오버레이에 적합한 형태로 변형한다(435). 이 결과는 시스템 버스를 통해서 데이터방송수신부의 비디오 오버레이로 전달된다.

도 5 는 본 발명에 따른 데이터방송 수신데이터 처리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저 사용자로부터 데이터 방송 시청 요구가 입력되었는지를 확인하여(501), 사용자로부터 데이터 방송 시청 요구가 입력되었으면 PSI/PSIP 분석을 통해 해당 채널로 이동한다(502).

그리고, 해당 채널에서 제공되는 방송 데이터에 컨텐츠가 포함되어 있는지를 판단한다(503).

상기 판단 결과(503), 컨텐츠가 포함되어 있으면 컨텐츠 시청 여부를 확인한다(504).

상기 확인 결과(504), 컨텐츠 시청을 원하면 상기 컨텐츠가 A/90의 동기, 동기화, 비동기 데이터 서비스인지를 구분하고, SDF 분석을 통해 컨텐츠의 종류 및 위치를 확인한다(505).

이후, 데이터 방송 서비스 및 컨텐츠 종류를 저장한 후(507) 컨텐츠를 처리하거나(506), 바로 컨텐츠를 처리한다(506).

그리고, 상기 처리한 컨텐츠의 그래픽 형식을 변환하고(508), 엠펙-2 비디오와 컨텐츠를 합성하여(509), 처리된 최종 결과를 출력한다(510).

한편, 상기 판단 결과(503), 컨텐츠가 포함되어 있지 않으면 최종 결과 출력 과정(510)으로 진행하고, 상기 확인 결과(504), 컨텐츠 시청을 원하지 않으면 최종 결과 출력 과정(510)으로 진행한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 사용자의 데이터방송 시청 여부를 확인한다(501). 이는 사용자가 데이터방송을 하고 있는 채널로 이동을 하였을 때를 의미한다. 데이터방송을 하고 있는 채널로 이동하였을 경우 PSI/PSIP 테이블을 분석하여 방송의 내용 및 이와 관련된 컨텐츠가 있는지를 수신장치가 확인을 한다(503). 만약 컨텐츠가 포함되어 있다면 수신장치는 사용자에게 컨텐츠를 실행할 것인지에 대한 여부를 확인한다(504). 시청자가 컨텐츠를 실행할 것을 확인하면 수신장치는 수신된 데이터방송 신호에서 SDF를 사용하여 컨텐츠의 종류 및 위치를 확인하고 컨텐츠를 수신한다(505). 수신된 컨텐츠는 다시 A/90 프로토콜 규격에 따라 어떤 종류의 데이터방송 서비스인지를 수신장치가 확인한다(505). 그 후에 컨텐츠 및 관련 정보를 저장소에 저장하고(507), 데이터방송 서비스의 종류 및 컨텐츠 처리 방식에 따라 컨텐츠를 처리한 후(506) 비디오 오버레이를 위한 형식으로 변환한다(508). 이처럼 변환한 컨텐츠는 엠펙-2 비디오와 합성되어(509) 최종 사용자가 시청하는 화면에 출력되게 된다(510).

한편, 사용자가 웹서핑을 하고자 할 경우에는, 시스템 제어부(410)를 통해 원하는 웹 사이트의 유알엘(URL) 주소를 사용자가 입력하고, 상기 입력된 유알엘(URL)주소를 선언적응용 구동부(406)에서 처리하여 리턴채널 연결부(409)로 전달하고 구동장치를 이용하여 네트워크카드 인터페이스부(203)를 통해 외부 웹 사이트에 연결한다.

다음으로, 연결된 웹 사이트에서 전송되는 웹 데이터를 상기 네트워크카드 인터페이스부(203)를 거쳐 상기 구동장치를 통해 리턴채널 연결부(409)로 전달하고, 전달된 웹 데이터는 선언적응용 구동부(406)에서 구문분석하여 그 결과로 생성된 화면 구성 정보를 브라우저에 전달한다.

그리고, 화면 형식에 맞게 표현된 웹 데이터는 그래픽 표현부(411)에서 비디오 오버레이를 위한 형식으로 바뀌고, 이는 상기 비디오 오버레이(306)에서 엠펙-2 비디오와 합성(overlay)된 후, 출력된다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 가정용 컴퓨터에 데이터방송 수신을 위한 카드를 장착함으로써, 높은 연산 능력을 갖고 있는 컴퓨터의 중앙처리장치를 컨텐츠 처리에 이용하여 수신장치에서 발생할 수 있는 시스템 속도 저하를 막을 수 있도록 하는 것이고, 컨텐츠의 내용이 복잡해지고 다양할 경우 이를 위한 하드웨어 지원을 원활하게 하기 위해 확장성을 보장하는 것이며, 가정용 컴퓨터 기반의 데이터방송 수신장치에 탑재되는 소프트웨어를 각 기능 모듈별로 구분하고 계층 구조를 사용하여 컨텐츠와 방송관련 정보를 처리하는 단계에 따라 각 모듈을 3 계층으로 설계함으로써 소프트웨어 전체 구조의 변경 없이 모듈의 수정 및 업그레이드에 있어 편리를 도모할 수 있는 고성능 데이터방송 수신장치를 구성할 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명은 가정용 컴퓨터에 소프트웨어와 하드웨어를 장치하여 지상파 디지털 데이터방송 수신 및 인터넷을 통한 소프트웨어의 업그레이드를 할 수 있는 장치로서, 가정용 컴퓨터의 중앙처리장치를 업그레이드함으로써 복잡한 데이터를 보다 빠르게 처리할 수 있기 때문에, 새로운 수신장치에 대한 사용자의 구매 비용에 부담을 주지 않도록 하면서 대화형 데이터방송 서비스를 무리 없이 처리할 수 있도록 하였으며, 디지털 데이터방송을 수신하면서도 인터넷을 이용하고자 할 경우에는 컴퓨터에서 사용하는 환경을 그대로 사용하여 인터넷 이용을 할 수 있으며, 데이터방송 수신 하드웨어와 소프트웨어를 통해 엠펙(MPEG)-4의 객체 기반 멀티미디어 데이터를 효율적으로 수신하여 처리할 수 있어 일반 데이터방송에서 제공하는 메뉴 방식의 데이터 서비스와는 차별된 대화형 데이터방송 서비스를 시청자에게 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 일반적으로 널리 이용되고 있는 가정용 컴퓨터에 소프트웨어와 하드웨어를 장치하여 지상파 디지털 데이터방송을 수신하고 인터넷을 통한 소프트웨어 업그레이드를 수행함으로써, 사용자가 대화형 데이터방송 서비스를 이용하기 위하여 또는 수신장치의 성능을 높이기 위하여 새로운 수신장치를 구매하지 않더라도 대화형 데이터방송 서비스를 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다.또한, 본 발명은, 디지털 데이터방송을 수신하면서도 인터넷을 이용하고자 할 경우에는 컴퓨터에서 사용하는 환경을 그대로 사용하여 인터넷을 이용할 수 있으므로 매우 편리한 효과가 있다.

도 1 은 종래의 데이터방송 수신장치의 구성예시도.

도 2 는 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치 중 데이터방송 수신부의 일실시예 상세 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 지상파 데이터방송 수신장치에 탑재되는 소프트웨어 모듈의 일실시예 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 데이터방송 수신데이터 처리 방법에 대한 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

201 : 데이터방송 수신부 202 : 오디오 출력부

203 : 내트워크카드 인터페이스부 204 : 원거리 제어부

205 : 하드웨어자원관리부

Claims

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대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치에 있어서,

RF 반송 주파수(carrier frequency)를 입력받아 사용자가 원하는 채널에 해당하는 물리적 채널 주파수로 동조하기 위한 RF 동조 수단;

상기 RF 동조수단으로부터 소정의 중간주파수 신호를 입력받아, 동기회복, 채널 보정, 위상 잡음 교정 및 채널 전송 에러 정정 기능을 수행하여 복호화된 결과인 엠펙(MPEG)-2 TS(Transport Stream)를 출력하기 위한 복조 수단;

상기 복조수단으로부터 상기 엠펙(MPEG)-2 TS를 입력받아 이를 역다중화하여 각 스트림별로 분리하여 출력하기 위한 시스템 역다중화 수단;

상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 컨텐츠 및 방송관련 정보를 소프트웨어 모듈을 이용하여 복호화하고, 각 하드웨어 모듈을 관리하기 위한 하드웨어 자원관리 수단;

상기 시스템 역다중화 수단으로부터 입력받은 비디오 스트림을 복호화하기 위한 비디오 복호화 수단;

상기 하드웨어 자원관리 수단의 소프트웨어 모듈에서 복호화한 부가 그래픽과 상기 비디오 복호화 수단으로부터 전달받은 비디오 스트림을 합성(overlay)하여 출력하기 위한 비디오 오버레이 수단;

상기 시스템 역다중화 수단으로부터 전달받은 오디오 스트림을 복호화하기 위한 오디오 복호화 수단;

상기 오디오 복호화 수단으로부터 오디오 스트림을 입력받아 복호화하여 출력하기 위한 오디오 출력 수단; 및

리턴채널과의 연결을 처리하기 위한 네트워크카드 인터페이싱 수단을 포함하고,

상기 소프트웨어 모듈은,

데이터방송 수신을 통해서 입력되어 들어오는 컨텐츠와 방송관련 정보인 PSIP/PSI, SDF, NRT 자료를 정해진 구조체로 수집하고 관리하기 위한 하위 계층 모듈;

하드웨어를 통해서 수집된 컨텐츠 및 방송관련 정보들을 입력받아 분석을 통해 각 부가 데이터를 DASE(DTV Application Software Environment) 규격의 절차적응용 환경과 선언적응용 환경, 엠펙(MPEG)-4를 처리할 수 있는 모듈에 할당하고 출력하기 위한 중간 계층 모듈; 및

상기 중간 계층 모듈에서 처리된 부가데이터를 화면에 표시하기 위해 영역을 설정하고, 설정된 영역에 따라 부가데이터를 표시하기 위한 상위 계층 모듈을 포함하여, 전체 소프트웨어 구조의 변경 없이 업그레이드나 수정할 수 있는 것을 특징으로 하는 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치.
제 11 항에 있어서,

상기 하위 계층 모듈은,

방송관련 정보를 분석하여 컨텐츠의 종류 및 관련 정보를 분석하여 상기 중간 계층 모듈에서 실제로 처리할 수 있게 컨텐츠와 정보를 해당 모듈로 전달하며, 장치구동부, PSI/PSIP 분석부, SDF(Service Description Framework) 복호부, A/90 구문분석(parse) 및 복호부, 리턴 채널 연결부, 시스템 제어부, 소프트웨어 자원을 포함하는 것을 특징으로 하는 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치.
제 11 항에 있어서,

상기 중간 계층 모듈은,

상기 하위 계층 모듈에서 제공하는 정보를 바탕으로 컨텐츠를 해당 구동부에서 처리하여 상기 상위 계층 모듈로 전달하며, 절차적응용(Procedural Application) 구동부, 선언적응용(Declarative Application) 구동부, 엠펙-4 복호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치.
제 11 항에 있어서,

상기 상위 계층 모듈은,

그래픽 표현부와 브라우저를 포함하며, 상기 처리한 컨텐츠를 그림/이미지로 표현하여 상기 비디오 오버레이 수단으로 전달하여 엠펙(MPEG)-2 비디오와 합성(overlay)되도록 하는 것을 특징으로 하는 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 수신장치.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

리모콘을 통하여 입력받은 사용자 입력 또는 선택 사항을 일정한 형태의 포맷으로 변환하여 상기 소프트웨어 모듈로 전달하기 위한 원거리 제어 수단

을 더 포함하는 대화형 서비스를 제공하는 지상파 데이터방송 지상파 데이터방송 수신장치.
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