KR100563731B1 - 디지털 방송 수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 방송 수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, PVR(Personal Video Recorder) 기능이 구비된 셋탑 박스(STB)와 같은 디지털 방송수신기에서, 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림, 또는 하드 디스크(HDD)와 같은 기록매체로부터 독출되는 데이터 스트림을, JPEG 이미지 파일 등과 같이 독자적인 디코딩 및 복원이 가능한 정지영상으로 변환하여 압축 저장한 후, 트릭 플레이 요청시, 상기 압축 저장된 정지영상을 트릭 플레이에 맞게 독출 재생함으로써, 순방향의 트릭 플레이는 물론, 역방향의 다양한 트릭 플레이 동작을, 보다 자연스럽게 수행시킬 수 있게 되며, 또한 트랜스포트 스트림 내에 프로그램 서비스 정보(PSI)로서 포함 전송되는 트릭 플레이 제어정보를 이용하여, 다양한 트릭 플레이 동작을 보다 용이하게 수행시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
디지털 방송수신기, 셋탑 박스, PVR, JPEG 엔코더, JPEG 디코더, 트릭 플레이

Description

디지털 방송 수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법 {Apparatus and method for trick play in digital broadcasting receiver}
도 1은 일반적인 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 디지털 방송수신기에서의 MPEG 디코딩 과정을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 트릭 플레이 장치 및 방법이 적용되는 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 JPEG 엔코딩/디코딩 과정을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 방송 수신기에서의 트릭 플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 방송 수신기에서의 트릭 플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따라 압축 저장되는 JPEG 이미지 파일들을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 트릭 플레이 장치 및 방법이 적용되는 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 적용되는 프로그램 사양정보를 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 트릭 플레이 장치 및 방법에 의해 연계 저장되는 JPEG 이미지 파일들과 트릭 플레이 제어정보들을 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,20,30 : 디멀티플렉서 11,21,31 : 파서
12,22,32 : 버퍼 메모리 13,23,33 : 하드 디스크
14,24,34 : 마이컴 15,25,35 : MPEG 디코더
26,36 : JPEG 엔코더 27,37 : JPEG 디코더
38 : 트릭 플레이 파일 생성부 39 : 아이콘 발생부
본 발명은, 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 방송프로그램을 수신하여 일반 텔레비전과 같은 외부 연결기기로 전송 출력함과 아울러, 하드 디스크(HDD)와 같은 기록매체에 기록 저장하는 셋탑 박스(Set Top Box)와 같은 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는, 디지털 영상 압축 및 디지털 변/복조 등과 같은 디지털 기술의 발전에 따라 디지털 텔레비전 방송에 대한 표준화 및 상용화가 급속히 진전되고 있으며, 또한 종래의 지상파, 위성, 케이블 방송에서도 MPEG(Moving Picture Experts Group)을 기반으로 디지털화되어 가고 있는 추세에 있다.
한편, 상기 디지털 방송에서는, MPEG을 기반으로 엔코딩된 다수의 방송프로그램들이 다중화되어 트랜스포트 스트림(Transport Stream) 형태로 전송되며, 상기 트랜스포트 스트림은, 수신 측에 설치된 셋탑 박스(STB)와 같은 디지털 방송수신기에 의해 수신되어, 트랜스포트 스트림에 포함된 다수의 방송프로그램이 역 다중화된다.
따라서, 사용자가 원하는 하나의 방송프로그램만이 선택될 수 있으며, 또한 상기 셋탑 박스와 같은 디지털 방송수신기에서는, 상기 선택된 방송프로그램을 수 신기 내에 구비된 MPEG 디코더를 이용하여, 원래의 오디오 및 비디오 신호로 복원한 후, 일반 텔레비전과 같은 A/V 출력장치로 전송 출력하게 된다.
한편, 상기 셋탑 박스와 같은 디지털 방송수신기 내에 대용량의 하드 디스크(HDD)를 추가 구비시킴과 아울러, 상기 텔레비전과 같은 A/V 출력 장치로 전송 출력되는 방송프로그램을 하드 디스크에 기록 저장한 후, 사용자 요청에 따라 상기 하드 디스크에 기록 저장된 방송프로그램을 재생 출력하는 디지털 방송 기록/재생 기능, 예를 들어 'PVR(Personal Video Recorder)' 기능이 추가 구비된 디지털 방송수신기가 개발 출시되어 널리 보급 확산될 것으로 기대되고 있는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은, 일반적인 PVR 기능이 구비된 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 디지털 방송수신기에는, 디멀티플렉서(10), 파서(11), 버퍼 메모리(12), 하드 디스크(13), 마이컴(14) 및 MPEG 디코더(15) 등이 포함 구성될 수 있는 데, 상기 디멀티플렉서(10)에서는, 다수의 디지털 방송프로그램이 다중화된 멀티 프로그램의 트랜스포트 스트림 중 임의의 한 방송프로그램의 트랜스포트 스트림을 선택 출력하게 된다.
한편, 상기 파서(11)에서는, 상기 임의의 한 방송프로그램의 트랜스포트 스트림을 구성하는 188 바이트의 트랜스포트 패킷(Packet)들을 비디오 및 오디오 데이터와 네비게이션(Navigation) 데이터들로 분리 출력하게 되며, 상기 버퍼 메모리(12)에서는, 상기 파서를 통해 출력되는 비디오 및 오디오 데이터들을 임시 저장한 후, 소정 기록크기 단위로 하드 디스크(13)에 기록 저장하게 된다.
또한, 상기 MPEG 디코더(15)에서는, 상기 버퍼 메모리(12)에 임시 저장된 비디오 및 오디오 데이터들을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하여, 연결 접속된 일반 텔레비전의 화면 및 스피커를 통해 영상 및 음성으로 출력 표시하게 된다.
한편, 상기 트랜스포트 스트림은, 도 2에 도시한 바와 같이, 시간축 상으로 볼 때, 오리지널 이미지(Original Image) 영상들을 MPEG2 압축 방식을 이용하여 압축 및 엔코딩한 것으로, 예를 들어, 8 개의 오리지널 이미지 영상(p1∼p8)들을 MPEG2 압축 방식에 의해 압축 및 엔코딩하는 경우, 그 엔코딩 순서는. 'p1-> p2-> p5-> p3-> p4-> p8-> p6-> p7'의 순서로 진행되며, 각각 's1, s2, s5, s3, s4, s8, s6, s7'의 압축 영상으로 엔코딩된다.
이때, I-픽처(Intra-coded Picture)에 해당하는 s1과 s8은, 독자적인 디코딩에 의해 원래의 오리지널 이미지 영상으로의 복원이 가능하게 되지만, P-픽처(Predictive-coded Picture)에 해당하는 s2와 s5는, 이전의 I-픽처 또는 P-픽처에 종속되고, 또한 B-픽처(Bidirectionally predictive-coded Picture)에 해당하는 s3과 s4는, 이전 및 이후의 I-픽처 또는 P-픽처에 종속된다.
이에 따라, 상기 P-픽처에 해당하는 s2와 s5를 디코딩하기 위해서는 I-픽처에 해당하는 s1과 s8이 필요하게 되고, B-픽처에 해당하는 s3과 s4를 디코딩하기 위해서는 P-픽처와 I-픽처에 해당하는 s5와 s8이 필요하게 되므로, 상기 I-픽처를 제외한 나머지 P-픽처와 B-픽처들은 독자적인 디코딩에 의해 원래의 오리지널 이미 지 영상으로의 복원이 불가능하게 된다.
한편, 상기와 같은 과정을 통해 MPEG2 방식으로 엔코딩된 s1∼s8 영상을, 상기 MPEG 디코더(15)에 의해, 원래의 오리지널 이미지 영상으로 디코딩하는 경우, 상기 디코딩 순서는, 엔코딩 순서와 동일하게 'p1-> p2-> p5-> p3-> p4-> p8-> p6-> p7'의 순서로 진행되며, 전술한 바와 같이, 상기 I-픽처, P-픽처, B-픽처는 각각의 종속 관계에 따라, 이전 또는 이후 픽처의 정보를 이용하여 디코딩이 이루어지게 된다.
따라서, 상기 MPEG 디코더(15)에서는, 상기 하드 디스크(13)로부터 독출되는 데이터 스트림을, 상기와 같은 디코딩 동작에 의해 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 복원 출력할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 요청한 트릭 플레이(Trick-Play) 동작을 수행함에 있어서, 상기 하드 디스크(13)에 저장된 비디오 및 오디오 데이터를 '재생(Playback)모드' 또는 '빠른 앞으로 감기(FF: Fast Forward)/느린 앞으로 감기(SF: Slow Forward)모드'로 재생하는 경우에는, 전술한 바와 같이 오리지널 이미지 영상에 대한 엔코딩 순서와 동일한 순서로 각 픽처들에 대한 디코딩 동작을 수행하게 된다.
그러나, '빠른 되감기(FR: Fast Rewind) 모드' 또는 '느린 되감기(SR: Slow Rewind) 모드'의 트릭 플레이를 수행하는 경우, 즉 역방향으로의 트릭 플레이를 수행하는 경우에는, 오리지널 이미지 영상을 엔코딩한 순서와는 반대되는 역순으로 디코딩해야만 하는 데, I-픽처가 아닌 B-픽처나 P-픽처부터 디코딩을 시작하는 경우에는, 전술한 바와 같이, P-픽처와 B-픽처들을 자체적으로 디코딩하여 복원할 수 없기 때문에, 이전 또는 이후의 I-픽처나 P-픽처를 탐색하여 찾은 다음에 디코딩하고자 하는 B-픽처나 P-픽처까지 모두를 전부 디코딩해야만 한다.
그런데, MPEG2 압축 방식에서는, I-픽처나 P-픽처의 개수가 미리 정해진 것도 아니기 때문에, 정확한 탐색동작이나 디코딩 동작이 정상적으로 이루어지지 않는 경우가 빈번하게 발생되므로, 통상적인 디지털 방송수신기에서는 자체적으로 디코딩이 가능한 I-픽처만을 디코딩하여 재생하는 방식을 제공하고 있는 실정이다.
이에 따라, '빠른 되감기 모드' 또는 '느린 되감기 모드'에서 재생되는 동영상은 부드럽지 못하고 화면이 끊기는 현상이 발생되는 단점이 있으며, 특히 I-픽처가 수 초 또는 수 십초 간격으로 삽입되는 동영상 압축 스트림의 경우에는, 그 화면이 I-픽처의 간격만큼 끊긴 상태로 불연속 재생됨으로써, 사용자에게 자연스러운 영상을 제공할 수 없게 된다.
또한, 순방향으로의 트릭 플레이 경우에도, MPEG 디코더의 디코딩 처리능력의 한계로 인하여, 재생 배속에 제한을 갖게 되는 단점이 있으며, 더욱이 재생 배속을 증가시키기 위해서는 처리속도가 빠른 고성능의 MPEG 디코더를 반드시 사용해야만 하는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 실정 및 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, PVR 기능이 구비된 셋탑 박스(STB)와 같은 디지털 방송수신기에서, 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림, 또는 하드 디스크(HDD)와 같은 기록매체 로부터 독출되는 데이터 스트림을 JPEG 이미지 파일 등과 같이 독자적인 디코딩 및 복원이 가능한 정지영상으로 변환하여 압축 저장한 후, 트릭 플레이 요청시, 상기 압축 저장된 정지영상을 트릭 플레이에 맞게 독출 재생함으로써, 보다 자연스러운 다양한 트릭 플레이들이 수행될 수 있도록 하기 위한 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법은, 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하는 1단계; 상기 디코딩된 비디오 데이터를 정지영상으로 엔코딩하여, 기록매체에 압축 저장하는 2단계; 및 상기 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시. 상기 기록매체 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여 출력하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법은, 기록매체에 저장된 디지털 방송의 데이터 스트림을 독출하여, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하는 1단계; 상기 디코딩된 비디오 데이터를 정지영상으로 엔코딩하여, 상기 기록매체에 압축 저장하는 2단계; 및 상기 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시. 상기 기록매체에 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여 출력하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치는, 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림을 기록 저장하기 위한 저장수단; 상기 수신되는 데이터 스트림, 또는 상기 저장수단으로부터 독출되는 데이터스 스트림을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하기 위한 디코딩수단; 상기 디코딩된 비디오 데이터를 정지영상으로 엔코딩하여, 상기 저장수단에 압축 이미지 파일로 저장하기 위한 정지영상 엔코딩수단; 상기 저장수단으로부터 독출되는 압축 이미지 파일을, 원래의 정지영상으로 디코딩하기 위한 정지영상 디코딩수단; 및 상기 디코딩수단에 의해 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시. 상기 저장수단에 저장된 압축 이미지 파일이 원래의 정지영상으로 독출 및 디코딩되어 출력되도록, 상기 구성수단들을 동작 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은, 본 발명에 따른 트릭 플레이 장치 및 방법이 적용되는 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 디지털 방송수신기에는, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 디멀티플렉서(20), 파서(21), 버퍼 메모리(22), 하드 디스크(23), 마이컴(24) 및 MPEG 디코더(25)가 포함 구성됨과 아울러, JPEG 엔코더(26)와 JPEG 디코더(27)가 포함 구성될 수 있다.
한편, 상기 디멀티플렉서(20)에서는, 전술한 바와 같이, 다수의 디지털 방송프로그램이 다중화된 멀티 프로그램의 트랜스포트 스트림 중 임의의 한 방송프로그램의 트랜스포트 스트림을 선택 출력하게 되고, 상기 파서(21)에서는, 상기 임의의 한 방송프로그램의 트랜스포트 스트림을 구성하는 188 바이트의 트랜스포트 패킷(Packet)들을 비디오 및 오디오 데이터와 네비게이션(Navigation) 데이터들로 분리 출력하게 되며, 상기 버퍼 메모리(22)에서는, 상기 파서를 통해 출력되는 비디오 및 오디오 데이터들을 임시 저장한 후, 소정 기록크기 단위로 하드 디스크(23)에 기록 저장하게 된다.
또한, 상기 MPEG 디코더(25)에서는, 상기 버퍼 메모리(22)에 임시 저장된 비디오 및 오디오 데이터들을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하여, 연결 접속된 일반 텔레비전의 화면 및 스피커를 통해 영상 및 음성으로 출력 표시하게 되는 데, 상기 JPEG 엔코더(26)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 MPEG 디코더(25)에 의해 디코딩된 이미지 영상(p1∼p8)들을 JPEG 방식에 의해 압축 및 엔코딩하여, 독자적으로 디코딩이 가능한 JPEG 압축 이미지 파일(s'1∼s'8)들을 생성한 후, 상기 하드 디스크(23)에 기록 저장하게 된다,
그리고, 상기 JPEG 디코더(27)에서는, 상기 JPEG 압축 이미지 파일들을 디코딩하여 원래의 JPEG 정지영상을 복원 출력하게 되는 데, 상기 마이컴(24)에서는, 디지털 방송을 통해 수신되는 방송프로그램을 MPEG 디코딩 동작을 통해 복원 출력하는 도중, 또는 상기 하드 디스크로부터 독출되는 데이터 스트림을 MPEG 디코딩 동작을 통해 복원 출력하는 도중 사용자로부터 임의의 한 트릭 플레이 동작이 요청 되는 경우, 상기 JPEG 엔코더와 JPEG 디코더 등을 각각 동작 제어하여, JPEG 이미지 파일들의 정지영상이 재생 출력되도록 제어하게 되는 것으로, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어 상기 마이컴(24)에서는, 상기 디멀티플렉서(20)를 동작 제어하여, 사용자가 원하는 방송 채널의 방송프로그램을 동조 및 수신하는 통상적인 방송시청모드가 되도록 하고(S10), 상기 MPEG 디코더(25)에서는, 상기 동조 수신된 방송프로그램의 데이터 스트림, 즉 상기 파서(21)를 거처 상기 버퍼 메모리(22)에 임시 저장된 트랜스포트 스트림의 비디오 데이터와 오디오 데이터를, 도 4를 참조로 전술한 바와 같이, MPEG2 방식으로 디코딩하여, 원래의 비디오 및 오디오 데이터를 복원 출력하게 된다(S11).
한편, 상기 JPEG 엔코더(26)에서는, 상기 MPEG 디코더(25)를 통해 복원 출력되는 원래의 비디오 데이터를, JPEG 이미지 파일의 정지영상으로 변환 및 엔코딩하게 되고(S12), 그 정지영상으로 엔코딩된 JPEG 이미지 파일들을 상기 하드 디스크에 기록 저장하는 일련의 동작을 반복적으로 수행하게 된다(S13).
이에 따라, 상기 디지털 방송수신기와 연결 접속된 일반 텔레비전에서는, 현재 수신 중인 방송프로그램의 동영상 및 음성이 출력 표시되며, 또한 상기 하드 디스크에는, 상기 텔레비전을 통해 출력 표시되고 있는 동영상의 비디오 데이터들이 JPEG 이미지 파일로서 기록 저장하게 되는 데, 이때 사용자가 임의의 한 트릭 플레 이 동작을 요청하는 경우, 상기 마이컴(24)에서는, 상기 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일을 검색한 후(S15), 사용자가 요청한 트릭 플레이의 유형에 맞게 JPEG 이미지 파일들을 독출하게 된다(S16).
예를 들어, 사용자가 빠른 되감기, 느린 되감기, 빠른 앞으로 감기, 느린 앞으로 감기, 일시 정지 중, '빠른 되감기(FR)'를 요청한 경우, 상기 마이컴(24)에서는, 그 키 입력 시점에, 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일에서부터 이전에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을, 기록에 반대되는 역순으로 간헐 독출함과 아울러, 상기 JPEG 디코더(27)를 동작 제어하여, 상기 간헐 독출되는 JPEG 이미지 파일들을 원래의 정지영상 파일로 재생 출력하게 된다(S17).
이때, 상기 마이컴(25)에서는, 상기 MPEG 디코더(25)를 동작 중지시켜, 상기 JPEG 디코더의 출력이, 상기 텔레비전으로 선택 출력될 수 있도록 제어하게 되는 데, 예를 들어, '빠른 되감기(FR)'의 재생속도가 일반 재생속도의 '3 배속'에 해당하는 경우, 상기 마이컴(24)에서는, 상기 버퍼 메모리(22)를 동작 제어하여, 상기 하드 디스크(23)에 저장된 JPEG 이미지 파일들을 각각 3 개 건너뛰면서 간헐 독출하게 되며, 상기 간헐 독출되는 JPEG 이미지 파일들은, 상기 JPEG 디코더(27)에 의해 독자적으로 디코딩되어 원래의 정지영상으로 복원 출력되므로, 3 배속에 해당하는 역재생 화면이 일반 텔레비전을 통해 정상적으로 자연스럽게 출력 표시되는 것이다.
한편, 상기와 같은 동작을 수행하던 도중 사용자가 또다른 트릭 플레이, 예를 들어 '느린 앞으로 감기'를 요청하는 경우, 상기 마이컴(24)에서는, 그 시점에 독출되던 JPEG 이미지 파일에서부터, 이후 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을 순차적으로 독출한 후, 원래의 정지영상으로 복원 출력하되, 그 출력시간을 일반 재생에 비해 장시간동안 유지하게 된다.
즉, '느린 앞으로 감기'가 일반 재생에 비해 '1/2 배속'에 해당하는 경우, 상기 복원 출력되는 정지영상의 출력시간을 일반 재생에 비해 2 배로 유지시키게 된다.
따라서, 디지털 방송을 통해 수신되는 방송프로그램을 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하여, 연결 접속된 텔레비전으로 출력 표시함과 동시에, 상기 디코딩된 비디오 데이터를 정지영상으로 엔코딩하여, 하드 디스크에 압축 저장한 후, 트릭 플레이 요청시. 상기 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여, 상기 텔레비전으로 출력 표시함으로써, 사용자가 원하는 다양한 트릭 플레이 동작을 보다 자연스럽게 제공할 수 있게 되는 것이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어 상기 마이컴(24)에서는, 상기 버퍼 메모리(22)를 동작 제어하여, 사용자가 원하는 임의의 한 방송프로그램에 해당하는 데이터 스트림을, 상기 하드 디스크(23)로부터 검색 독출하는 통상적인 방송재생모드가 되도록 하고(S30), 상기 MPEG 디코더(25)에서는, 상기 검색 독출되는 방송프로그램의 데이터 스트림, 즉 상기 버퍼 메모리(22)에 임시 저장된 비디오 데이터와 오디오 데이터를, 도 4를 참조로 전술한 바와 같이, MPEG2 방식으로 디코 딩하여, 원래의 비디오 및 오디오 데이터를 복원 출력하게 된다(S31).
한편, 상기 JPEG 엔코더(26)에서는, 상기 MPEG 디코더(25)를 통해 복원 출력되는 원래의 비디오 데이터를, JPEG 이미지 파일의 정지영상으로 변환 및 엔코딩하게 되고(S32), 그 정지영상으로 엔코딩된 JPEG 이미지 파일들을 상기 하드 디스크에 기록 저장하는 일련의 동작을 반복적으로 수행하게 된다(S33).
이에 따라, 상기 디지털 방송수신기와 연결 접속된 일반 텔레비전에서는, 현재 독출 재생 중인 방송프로그램의 동영상 및 음성이 출력 표시되며, 또한 상기 하드 디스크에는, 상기 텔레비전을 통해 출력 표시되고 있는 동영상의 비디오 데이터들이 JPEG 이미지 파일로서 기록 저장된다.
이때, 상기 마이컴(24)에서는, 사용자가 임의의 한 트릭 플레이 동작을 요청하는 경우, 상기 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일을 검색한 후(S35), 사용자가 요청한 트릭 플레이의 유형에 맞게 JPEG 이미지 파일들을 독출하게 된다(S36).
예를 들어, 사용자가 빠른 되감기, 느린 되감기, 빠른 앞으로 감기, 느린 앞으로 감기, 일시 정지 중, '빠른 되감기(FR)'를 요청한 경우, 상기 마이컴(24)에서는, 그 키 입력 시점에, 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일에서부터 이전에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을, 기록에 반대되는 역순으로 간헐 독출함과 아울러, 상기 JPEG 디코더(27)를 동작 제어하여, 상기 간헐 독출되는 JPEG 이미지 파일들을 원래의 정지영상 파일로 재생 출력하게 된다(S37).
따라서, 하드 디스크로부터 독출되는 데이터 스트림을 원래의 비디오 및 오 디오 데이터로 디코딩하여, 연결 접속된 텔레비전으로 출력 표시함과 동시에, 상기 디코딩된 비디오 데이터를 정지영상으로 엔코딩하여, 하드 디스크에 압축 저장한 후, 트릭 플레이 요청시. 상기 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여, 상기 텔레비전으로 출력 표시함으로써, 사용자가 원하는 다양한 트릭 플레이 동작을 보다 자연스럽게 제공할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 마이컴(24)에서는, 상기 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을, 도 7에 도시한 바와 같이, 사용자에 의해 선택 재생되는 특정 구간의 MPEG 스트림과 서로 연계(Link)시키기 위하여, MPEG 스트림에 대한 재생시작정보(M_PB_Start) 및 재생종료정보(M_PB_End)와, JPEG 스트림에 대한 재생시작정보(J_PB_Start) 및 재생종료정보(J_PB_End)를 서로 연계 관리할 수도 있다.
도 8은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 트릭 플레이 장치 및 방법이 적용되는 디지털 방송수신기에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 디지털 방송수신기에는, 도 3을 참조로 전술한 바와 같이, 디멀티플렉서(30), 파서(31), 버퍼 메모리(32), 하드 디스크(33), 마이컴(34), MPEG 디코더(35), JPEG 엔코더(36) 및 JPEG 디코더(37)가 포함 구성됨과 아울러, 트릭 플레이 파일 생성부(38)와 아이콘 발생부(39)가 포함 구성될 수 있다.
한편, 상기 트릭 플레이 파일 생성부(38)에서는, 상기 파서를 거처 분리 출력되는 트릭 플레이 제어정보들을 검색하여, 트릭 플레이 동작 제어에 필요한 파일들을 생성한 후, 상기 하드 디스크(33)에 기록 저장하게 되는 데, 상기 트릭 플레 이 제어정보, 예를 들어 MPEG 트랜스포트 스트림에 포함 전송되는 프로그램 사양정보(PSI)는. 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 188 바이트의 트랜스포트 패킷에 포함 전송된다.
이때, 상기 트랜스포트 패킷을 구성하는 4 바이트의 헤더정보에는, 1 비트의 유료부하 단위 시작 지시정보인 PUSI(Payload Unit Start Indicator) 정보가 포함 기록되며, 상기 트랜스포트 패킷을 구성하는 184 바이트의 유료부하에는, PSI 정보가 포함 기록될 수 있는 것으로, 상기 PSI 정보에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 각각 서로다른 고유의 아이디(ID)를 갖는 프로그램 어소시에이션 테이블(Program Association Table), 프로그램 맵 테이블(Program Map Table), 네트워크 정보 테이블(Network Information Table) 및 컨디션널 억세스 테이블(Conditional Access Table) 정보가 포함된다.
또한, 하나의 트랜스포트 패킷(TSP)에는, 한 종류의 PSI 테이블 정보만이 기록되며, 상기 트랜스포트 패킷에 포함 기록되는 PSI 정보 테이블의 길이가 긴 경우에는, 한 개 이상의 섹션(Section) 단위로 나누어 전송되고, 상기와 같이 트랜스포트 패킷의 유료부하에 PSI 테이블의 한 섹션이 시작하는 경우에는, 상기 1 비트의 PUSI 정보가 '1'로 설정된다.
그리고. 해당 패킷을 식별할 수 있는 패킷 아이디(PID: Packet ID)는, 상기 프로그램 맵 테이블(PMT) 내에 포함 전송되며, 상기 트릭 플레이 제어정보는, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 MPEG 시스템을 근간으로 확장된 DSM-CC(Digital Storage Media-Command and Control) 규격에 상응하는 정보로서 기록 전송되거나, 프라이빗 섹션(Private Section)의 한 예로써, 트릭 플레이 섹션(Trick_Play_ Section)과 내부에 포함된 트릭 플레이 디스클립터(Trick_Play_Descriptor)의 정보로서 기록 전송된다.
한편, 상기 트릭 플레이 제어정보에는, 예들 들어 '되감기 후 슬로우 모션'과 같은 변속재생 제어동작을 지정하기 위한 2 바이트의 모드(Mode) 정보와, 슬로우 모션 재생시 '1/2 배속'과 같은 재생 속도를 지정하기 위한 2 바이트의 서브 모드(Sub Mode) 정보, 그리고 특정 재생 구간을 지정하기 위한 10 바이트의 시작시간(Start Time) 정보와 종료시간(Stop Time) 정보들이 포함 기록될 수 있는 데, 상기 시간정보는, 상기 트랜스포트 패킷의 유료부하에 포함 전송되는 프레젠테이션 시간정보(PTS: Presentation Time Stamp)가 기록된다.
또한, 상기 시작시간 정보와 종료시간 정보에 의해 지정되는 특정 기록 구간에 대한 반복 재생 회수는, 상기 디지털 방송수신기(30)에서 사용자 요청에 따라 임의로 지정되거나, 또는 상기 변속재생 제어정보에 별도의 반복 재생회수 정보로서 추가 기록되어, 그 회수만큼 자동으로 반복 재생 동작이 수행되도록 할 수도 있다.
한편, 상기 트릭 플레이 파일 생성부(38)에서는, 상기와 같이 트랜스포트 패킷의 유료부하에 PSI 정보로서 부가 기록되는 트릭 플레이 제어정보를, 디지털 방송의 MPEG 트랜스포트 스트림으로부터 검색 독출하여, 상기 하드 디스크(33)에 기록 저장되는 MPEG 스트림과 연계 저장하게 되는 데, 이때 상기 마이컴(34)에서는, 상기 트릭 플레이 제어정보에 따라, 상기 MPEG 디코더(35)에 의해 원래의 비디오 데이터로 복원 출력되는 특정 구간의 비디오 데이터를, 상기 JPEG 엔코더(36)를 이용하여, JPEG 이미지 파일로 엔코딩한 후, 상기 트릭 플레이 제어정보와 연계 저장하게 된다.
따라서, 상기 하드 디스크에는, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 JPEG 이미지 파일들이 상기 트릭 플레이 파일과 연계 저장되며, 상기 트릭 플레이 파일에 포함 기록되는 트릭 플레이 제어정보들은, PTS 시간정보를 기준으로 연계 저장된 JPEG 이미지 파일들을 검색 독출하는 데 사용된다.
한편, 상기 마이컴(34)은, 사용자가 원하는 트릭 플레이 제어동작을 보다 용이하게 선택 지정할 수 있도록 하기 위한 여러 형상의 아이콘(Icon)들이 생성 출력되도록, 상기 아이콘 발생부(39)를 동작 제어하게 되는 데, 상기 아이콘 등을 통해 사용자로부터 트릭 플레이가 요청되는 경우, 그 아이콘에 대응되는 트릭 플레이 제어정보를 검색 독출하여, 상기 하드 디스크(33)에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을 탐색 및 독출하게 된다.
예를 들어, 상기 마이컴에서는, '되감기 후 슬로우 모션(Rew and Slow Motion)', '되감기 후 노멀 재생(Rew and Normal Play)' 또는 '프레임 역 재생(Frame Reverse Play)', 그리고 주요 장면의 특정 하이라이트 구간만을 선별 재생하는 '하이라이트(Highlight) 재생' 등을 지정하기 위한 형상의 아이콘이 텔레비전 화면상에 중첩 표시되도록, 상기 아이콘 발생부(39)를 동작 제어하고, 이후 임의의 한 아이콘이 선택 지정되는 경우, 그에 해당하는 트릭 플레이 동작이 수행되도록, 상기 하드 디스크에 기록 저장된 JPEG 이미지 파일들을 선별 독출함과 아 울러, 그 독출된 JPEG 이미지 파일들을 원래의 정지영상으로 복원 출력하도록 상기 JPEG 디코더(37)를 동작 제어하게 된다.
예를 들어, 상기 트릭 플레이 파일 생성부(38)에서는, 상기 파서(31)로부터 출력되는 PSI 정보로부터 트릭 플레이 모드(Mode) 정보, 서브 모드(Submode) 정보, 시작시간(Start Time) 정보 및 종료시간(Stop Time) 정보를 추출하여, 트릭 플레이 제어 파일을 생성하고, 그 해당 구간의 MPEG 스트림에 대응되는 JPEG 이미지 파일들을, 상기 트릭 플레이 제어 파일과 연계하여 기록 저장하게 되며. 이때 시작시간 정보 및 종료시간 정보는, 프레젠테이션 시간정보(PTS)의 값을 기초로 하여 생성된다.
즉, 도 12에 도시한 바와 같이, m 번째 트릭 플레이 제어정보(Trick Play # m)에 포함 기록되는 모드 정보에는, '되감기 후 슬로우 모션'을 지정하는 제어정보가 기록되고, 상기 서브 모드 정보에는, '1/2 배속'의 재생속도를 지정하는 제어 정보가 기록될 수 있으며, 또한 상기 시작시간 정보와 종료시간 정보에는, 상기 슬로우 모션의 재생시작 구간과 재생종료 구간에 각각 대응되는 JPEG 이미지 파일들에 대한 PTS 정보(PTS K, PTS K+5)가 기록될 수 있다.
따라서, 사용자는 임의의 한 디지털 방송프로그램을 시청하던 도중, 상기 '되감기 후 슬로우 모션'에 해당하는 특정 형상의 아이콘이, 텔레비전 화면을 통해 중첩 표시되는 경우, 이를 선택 지정할 수 있게 되는 데, 이 경우, 상기 마이컴(306)에서는, 상기 하드 디스크(303)에 기록 저장된 트릭 플레이 제어정보들 중, 상기 아이콘에 대응되는 임의의 한 트릭 플레이 제어정보, 예를 들어 m 번째 트릭 플레이 제어정보(Trick Play # m)을 검색 독출하게 된다,
이후, 상기 m 번째 트릭 플레이 제어정보에 포함 기록된 시작시간 정보인 PTS K를 독출 확인하고, 그 PTS K의 시간정보의 위치를 탐색하여, 그에 해당하는 JPEG 이미지 파일들을 원래의 JPEG 정지영상으로 독출 및 디코딩하는 일련의 재생동작을 수행하게 되는 데, 이때 상기 서브 모드 정보를 확인하여, 1/2 배속의 슬로우 모션 동작을 수행하게 된다.
따라서, 트랜스포트 스트림 내에 프로그램 사양정보로서 포함 전송되는 트릭 플레이 제어정보들을 검색하여, 그 제어정보가 지정하고 있는 특정 구간의 비디오 데이터를 JPEG 이미지 파일로 변환 및 압축 저장함과 아울러, 그 트릭 플레이 제어정보를 함께 기록 저장한 후, 트릭 플레이 요청시. 상기 압축 저장된 정지영상을 탐색 독출 및 디코딩하여, 상기 텔레비전으로 출력 표시함으로써, 사용자가 원하는 다양한 트릭 플레이 동작을 보다 용이하고 자연스럽게 제공할 수 있게 되는 것이다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 상기 정지영상은 JPEG 이외의 다른 압축 방식에 의해 대체될 수 있으며, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치 및 방법은, PVR 기능이 구비된 셋탑 박스(STB)와 같은 디지털 방송수신기에서, 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림, 또는 하드 디스크(HDD)와 같은 기록매체로부터 독출되는 데이터 스트림을, JPEG 이미지 파일 등과 같이 독자적인 디코딩 및 복원이 가능한 정지영상으로 변환하여 압축 저장한 후, 트릭 플레이 요청시, 상기 압축 저장된 정지영상을 트릭 플레이에 맞게 독출 재생함으로써, 순방향의 트릭 플레이는 물론, 역방향의 다양한 트릭 플레이 동작을, 보다 자연스럽게 수행시킬 수 있게 되며, 또한 트랜스포트 스트림 내에 프로그램 서비스 정보(PSI)로서 포함 전송되는 트릭 플레이 제어정보를 이용하여, 다양한 트릭 플레이 동작을 보다 용이하게 수행시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (10)

  1. 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하는 1단계;
    상기 데이터 스트림에 포함된 트릭 플레이 제어정보를 검색 참조하여, 상기 디코딩된 비디오 데이터 중 특정 구간에 해당하는 영상을, 정지영상으로 엔코딩하여, 기록매체에 압축 저장하는 2단계; 및
    상기 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시, 상기 기록매체에 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여, 출력하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법.
  2. 기록매체에 저장된 디지털 방송의 데이터 스트림을 독출하여, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하는 1단계;
    상기 데이터 스트림에 포함된 트릭 플레이 제어정보를 검색 참조하여, 상기 디코딩된 비디오 데이터 중 특정 구간에 해당하는 영상을, 정지영상으로 엔코딩하여, 기록매체에 압축 저장하는 2단계; 및
    상기 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시, 상기 기록매체에 압축 저장된 정지영상을 독출 및 디코딩하여, 출력하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2단계는, 상기 특정 구간에 해당하는 I-픽처와 B-픽처, 그리고 P-픽처를, JPEG 정지영상으로 각각 엔코딩하여, 상기 기록매체에 압축 이미지 파일로 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 트릭 플레이 제어정보에는, MPEG 시스템을 근간으로 확장된 DSM-CC 규격에 상응하는 하이라이트 정보, 또는 프라이빗 섹션의 내부에 포함 전송되는 하이라이트 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 기록매체에 저장된 압축 이미지 파일을 독출 및 디코딩하여, 빠른 되감기, 느린 되감기, 바른 앞으로 감기, 느린 앞으로 감기, 일시 정지 중 적어도 어느 하나의 트릭 플레이 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 방법.
  7. 디지털 방송을 통해 수신되는 데이터 스트림을 기록 저장하기 위한 저장수단;
    상기 수신되는 데이터 스트림, 또는 상기 저장수단으로부터 독출되는 데이터 스트림을, 원래의 비디오 및 오디오 데이터로 디코딩하기 위한 디코딩수단;
    상기 데이터 스트림에 포함된 트릭 플레이 제어정보에 따라, 상기 디코딩된 비디오 데이터 중 특정 구간에 해당하는 영상을 정지영상으로 엔코딩하여, 상기 저장수단에 압축 이미지 파일로 저장하기 위한 정지영상 엔코딩수단;
    상기 저장수단으로부터 독출되는 압축 이미지 파일을, 원래의 정지영상으로 디코딩하기 위한 정지영상 디코딩수단; 및
    상기 디코딩수단에 의해 디코딩된 비디오 및 오디오 데이터를 출력하던 도중, 트릭 플레이 요청시, 상기 저장수단에 저장된 압축 이미지 파일이 원래의 정지영상으로 독출 및 디코딩되어 출력되도록, 상기 구성수단들을 동작 제어하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 정지영상 엔코딩수단은, 상기 디코딩된 비디오 데이터 중 특정 구간에 해당하는 I-픽처와 B-픽처, 그리고 P-픽처를, JPEG 정지영상으로 엔코딩하여, 상기 저장수단에 압축 이미지 파일로 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제어수단은, 사용자 키 입력에 따라, 빠른 되감기, 느린 되감기, 빠른 앞으로 감기, 느린 앞으로 감기, 일시 정지 중 적어도 어느 하나의 트릭 플레이 동작이 이루어지도록, 상기 구성수단들을 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송수신기에서의 트릭 플레이 장치.
  10. 삭제
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