KR100643835B1 - 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더 및디코더에서 그래픽 디지털 화상 데이터를 처리하는 방법 - Google Patents

Abstract

디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더(13)는 압축된 디지털 화상 데이터를 압축 해지하기 위한 중앙 처리기(20) 및 압축 해지된 데이터를 디스플레이하기 위한 그래픽 처리기(36)를 포함한다. 상기 중앙 처리기(20)는 원래의 포맷으로 이미지 파일을 압축 해지하고 저장한 다음 그 이미지 파일을 저장 및 디스플레이하기 위해 최소한 제 2의 포맷으로 변환한다. 상기 제 1 및 제 2 포맷의 이미지 파일은 상기 디코더의 메모리(20)에 동시에 저장된다.

유료 TV 시스템, 디지털 화상 데이터, 디코더

Description

디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더 및 디코더에서 그래픽 디지털 화상 데이터를 처리하는 방법{PROCESSING OF GRAPHICAL DIGITAL PICTURE DATA IN A DECODER}

본 발명은 디지털 시청각 데이터 전송 시스템을 위한 디코더에 관한 것이며, 상기 디코더는 압축된 디지털 화상 데이터를 압축 해지하여 디스플레이하기 위한 처리 수단과 기억 수단을 포함한다.

디지털 데이터 방송은, 스크램블링된 시청각 정보를 다수의 가입자에게 통상적으로 인공위성이나 인공위성/케이블 링크를 통해 보내는 유료 TV 시스템 분야에 잘 알려져 있다. 각 가입자는 다음의 시청을 위해 전송된 프로그램을 디스크램블링할 수 있는 디코더를 소유하고 있다. 또한, 지상 디지털 방송 시스템은 공지되어 있다. 최근의 시스템들은, 시청각 데이터뿐만 아니라, 컴퓨터 프로그램들이나 대화식 애플리케이션들과 같은 다른 데이터를 전송하기 위해 방송국 링크를 사용한다.

상기와 같은 시스템들의 기능상 기본 단계에서, 방영 프로그램과 관련된 디지털 오디오 비디오 데이터는 예를 들어, MPEG-2 압축 표준에 따라 압축된 포맷으로 전송된다. 디코더는 상기 방영 프로그램을 재생하기 위하여 상기 데이터를 수신하고 압축 해지한다.

간단한 방영 프로그램 데이터에 부가하여, 다른 압축 이미지나 그래픽 데이터를 처리하는데 필요한 디코더가 점점 보편화되고 있다. 예를 들면, 웹 브라우저 기능을 포함하는 디코더의 경우에, 다운로드된 디지털 화상 데이터, 예를 들면 정지 비디오 화상, 그래픽 아이콘, 움직이는 컴퓨터 생성 이미지 등을 수신하고 압축 해지하기 위해 처리기를 사용하고 있다. 상기 화상 정보는 정상 방영 프로그램 이미지 위로 디스플레이될 수 있다.

상기와 같은 정적 또는 동적 화상 데이터는 개인용 컴퓨터에서 구동되는 웹 브라우저에서 현재 사용되는 다수의 압축 포맷들 중 어느 한 포맷으로 수신된다. 예를 들면, 하나의 화상은 공지된 GIF 또는 PNG 표준에 따라서 포맷되고 압축될 수 있다. 여기서 이미지는 색상 표와 그 표를 참조하는 화소 메트릭스로 한정되는 색 탐색표(look-up table)에 의해 묘사되며, 상기 메트릭스 데이터는 GIF/PNG 화상을 만들기 위해 공지된 압축 절차에 따라 압축된다. 선택적으로, 상기 화상은 정지 MPEG 또는 JPEG 이미지로 포맷되고 압축될 수 있다. 여기서, 각 화소는 적/녹/청 색 값과 직접 관계된다.

디스플레이하기 위한 이미지를 만드는데 사용하는 디코더의 그래픽 처리기는 중앙 처리기에 의해 하나 또는 그 이상의 예정된 픽스맵(pixmap) 포맷들의 이미지 파일들로 압축 해지되고 변환되는 이미지들을 처리한다. 예를 들면, 상기 그래픽 처리기는 탐색표의 원리 하에 생성된 CLUT4 또는 CLUT8 포맷들이나, 각 화소가 RGB 값을 가지는 RGB 포맷을 따르는 이미지 파일들을 디스플레이한다.

상기 픽스맵 이미지 파일 포맷들은 원래 이미지의 화소 구성을 반영하며, 비 록 밀접한 관계가 있더라도, 상기 언급된 압축 포맷들과는 구별된다. GIF/PNG 화상들은 탐색표를 갖는 픽스맵 이미지 파일 포맷으로 압축 해지되며 JPEG/MPEG 이미지 파일들은 탐색표를 갖지 않는 픽스맵 파일들로 압축 해지된다.

PC 환경에서, 처리기 성능과 유효한 기억 공간은 다른 포맷에 의해 압축된 다수의 화상 파일들을 동시에 수신, 압축 해지 및 디스플레이할 수 있다는 것을 의미한다. PC내의 그래픽 처리기는 다중 포맷들을 쉽게 처리한다. 대조적으로, 디코더 환경에서 유효한 메모리와 처리기 성능은 상당히 제한되며, 또한 그래픽 처리기는 방영 전송과 관련하여 최소한의 MPEG 데이터를 처리한다. 상기와 같은 경우에서, 이미지 파일들을 다수의 포맷으로 변환하고 디스플레이하는 것은 불가능할지도 모른다.

예를 들면, 원래 이미지가 RGB 포맷으로 포맷되고 JPEG 알고리즘으로 압축되는 경우에서, 디코더의 주 처리기는 정해진 CLUT 포맷으로 상기 이미지 파일(그리고, 모든 순차적인 수신 이미지 파일들)을 간단하게 압축 해지하여 저장한다. 상기 방법에서, 그래픽 처리기는 다만 이미지 파일의 한 가지 종류만을 처리해야 할 것이다. 상기 방법은 디코더가 효과적으로 다중 포맷의 데이터를 처리하게 하지만, 이미지 품질의 불필요한 손실이 있을지도 모른다. 예를 들면, 만일 어떠한 다른 이미지 파일도 그래픽 처리기에 의해 처리되지 않는다면, 정해진 변환 이미지 파일 포맷을 부과하는 것은 불필요하다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 상기와 같은 불편을 극복하는데 있다.

디지털 시청각 데이터 전송 시스템을 위한 디코더가 제공되는 본 발명에서, 상기 디코더는 압축된 디지털 화상 데이터를 압축 해지하여 디스플레이하기 위한 처리기와 메모리로 구성된다. 상기 처리기는 원래 포맷으로 이미지 파일을 압축 해지하여 저장한 다음 그 이미지 파일의 저장 및 디스플레이하기 위해 최소한 제 2 포맷으로 변환한다. 상기 처리기는 이미지 파일의 제 1 및 제 2 포맷 버전들이 메모리에 동시에 저장되는 것을 특징으로 한다.

압축된 이미지의 원래 포맷 버전으로 압축 해지하여 저장함으로서 디코더는 그래픽 처리기의 현재의 용량과 동작에 따라 디스플레이하기 위해 처리기로 보내지는 이미지 파일들을 교체 가능한 포맷으로 생성시킬 수 있다.

예를 들면, 원래의 이미지가 "트루 컬러" 또는 RGB 포맷이며 그래픽 처리기의 부하와 동작이 상기 포맷으로 디스플레이하는 것을 허용할 경우에는, 상기 이미지는 대체로 있는 그대로, 즉 말하자면 탐색표를 갖지 않는 이미지 파일로 압축 해지되고 디스플레이된다. 그럼에도 불구하고, 각 화소와 관련된 다수의 비트들 중에 10분의 1을 제거하므로 동일한 포맷이 유지될 때 해상도가 변화하게 된다. 그와 동시에, 탐색표(GIF/PNG)를 갖는 압축된 화상의 경우에는 상기와 동일한 탐색표는 저장되어 상기 이미지를 디스플레이하는데 참조될 것이다.

만일 원래 포맷으로 디스플레이할 수 없다면, 처리기는 디스플레이하기 위한 다른 포맷으로 이미지 파일을 변환할 것이다. 그럼에도 불구하고 원래 파일은 장래의 사용을 위하여 유지된다. 상기 방법에서, 본 발명은 디코더의 기억 및 처리 제약조건 내에서도 언제든지 최고 품질로 디스플레이하도록 한다.

하나의 실시예에서, 상기 처리기는 상기 디코더의 한 메모리에 있는 원래 버전과 동시에 저장된 다수의 포맷들로 이미지 파일을 변환한다.

바람직하게, 상기 처리기는 동시에 저장된 다중 포맷 버전들의 이미지 파일을 읽고 디스플레이한다. 예를 들면, 상기 처리기는 두 개의 다른 화면 창에 동일한 이미지를 두 번 디스플레이하며, 상기 창들에 사용된 두 개의 다른 포맷들을 부여한다.

특히, 상기 처리기는 상기 디스플레이의 한 구역에 대응하는 그래픽 층에서 다수의 구역들로 한정된다. 각 구역은 처리기에 의해 처리되어 이 구역에서 디스플레이되는 이미지 파일들의 위치 좌표와 포맷 버전에 의해 부분적으로 한정된다.

화면 영역을 포맷 영역들로 나누는 상기 분할은 특히 디코더 환경의 특징을 나타내고 있다. 예를 들면, 그래픽 층 내에서 하나의 구역은 특정한 CLUT 포맷의 이미지 파일들이 디스플레이되는 구역과 대응되며, 동시에 또 하나의 구역은 RGB 포맷의 이미지 파일들과 관련된다.

상기와 같은 실현에서, 상기 처리기는 한 구역에서 디스플레이하도록 정해진 원래 이미지 파일을 그 구역에 지금 사용되는 포맷 버전과 일치하는 버전으로 변환한다. 예를 들면, RGB 원래 포맷의 이미지는 CLUT 포맷의 이미지가 이미 디스플레이되고 있는 동일한 구역에 디스플레이되며, 상기 처리기는 디스플레이하기 위한 적절한 CLUT 포맷으로 이미지를 변환할 것이다.

하나의 실시예에서, 처리기는 실시간 시청각 디지털 데이터로 중첩되어 그래픽 층 아래의 화면상에 디스플레이되는 하나 또는 그 이상의 층들과 대응하는 그래 픽 층에서 이미지들을 처리한다. 그래픽 층의 이미지들은 그래픽 층 아래의 층들에서 디스플레이된 이미지 파일 데이터의 다른 종류 위로 중첩되어 상기 처리기에 의해 동시에 디스플레이된다.

하나의 실시예에서, 처리기는 탐색표를 사용하는 압축 표준, 예를 들면 GIF 혹은 PNG 표준으로 보내진 화상 데이터를 압축 해지한다. 부가적으로 또는 선택적으로, 처리기는 각 화소와 관련된 적/녹/청 색 값을 사용하는 표준, 예를 들면 MPEG 또는 JPEG 표준으로 보내진 화상 데이터를 압축 해지한다.

위에서 논의된 바와 같이, 본 발명에 사용된 압축 해지하여 변환하는 두 단계의 이점은 어떠한 다수의 방법들에서도 원래 포맷의 이미지 파일을 처리할 수 있게 하는 것이다. 그러나, 어떤 상황들에서는 모든 이미지 데이터를 위해 정해진 포맷을 사용하는 것이 바람직하다.

그러므로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 처리기는 압축 포맷과 상관없이 화상 데이터의 압축을 예정된 포맷의 이미지 파일로 직접 풀도록 한다.

특히, 처리기는 화상 데이터의 압축을 색 탐색표를 사용하는 포맷, 예를 들면 CLUT4 혹은 CLUT8 포맷으로 직접 풀도록 한다. 부가적으로 또는 선택적으로, 처리기는 화상 데이터의 압축을 각 화소와 관련된 적/녹/청 색 값을 사용하는 포맷, 예를 들면 RGB16 포맷으로 직접 풀도록 할 수 있다.

데이터를 압축 해지 및 디스플레이하는 모든 기능들은 하나의 처리기로 통합될 수 있다. 선택적으로, 처리기는 압축 해지하여 디스플레이하기 위해 최소한의 중앙 처리기와 그래픽 처리기를 포함한다.

유사하게, 제 1 및 제 2 포맷 버전들을 저장하기 위하여 사용된 메모리는 RAM 혹은 FLASH와 같은 하나의 메모리 장치에 대응될 필요는 없으나, 제어 애플리케이션에 의해 상기 목적을 위하여 할당된 그리고 하나 또는 그 이상의 물리적인 메모리 장치들 사이에서 분할된 하나 또는 그 이상의 메모리 영역들과 대응된다.

본 발명은 디코더 장치에 관하여 논의해 왔다. 그와 동시에, 본 발명은 상기에서 논의된 발명의 일반적이고 바람직한 양태들과 대응되는 상기와 같은 디코더 내에서 디지털 이미지 처리의 방법으로 확장된다.

본 명세서에서 사용된 용어"디지털 시청각 데이터 전송 시스템"은 우선적으로 시청각 또는 멀티미디어 디지털 데이터를 전송 또는 방송하기 위한 모든 전송 시스템을 의미한다. 본 발명은 방송 디지털 텔레비전 시스템에 특히 적용 가능하며, 본 발명은 멀티미디어 인터넷 애플리케이션 등을 위하여 정해진 통신 네트워크에 의해 전송되는 데이터를 필터링하는데 동일하게 사용될 수 있다.

유사하게, 용어"디코더"는 비암호화된 방송들을 수신할 수 있는 리시버뿐만 아니라, 암호화된 전송을 수신하고 해독하기 위하여 통합된 리시버/디코더, 개별적으로 고려된 시스템으로서의 리시버 겸 디코더 요소들을 의미한다. 동시에, 상기 용어는 다른 장치들, 예를 들면 통합된 VHS/디코더 장치들, 디지털 텔레비전 또는 그 같은 것으로 통합된 디코더들과 함께 추가적인 기능들, 웹 브라우저와 같은 기능을 포함하고 있는 디코더들을 포괄한다.

MPEG이라는 용어는 국제 표준화 기관의 작업 그룹인 "동영상 전문가 그룹"에 의해 전개된 데이터 전송 표준 및 특히 디지털 텔레비전 애플리케이션을 위해 전개 된 MPEG-2를 의미하며, ISO 13818-1, ISO 13818-2, ISO 13818-3 및 ISO 13818-4 문서에서 제시된다. 본 출원 애플리케이션의 관계에서, 상기 용어는 디지털 데이터 전송의 분야에서 적용 가능한 MPEG 포맷들의 모든 다양성, 변형 또는 개선을 포함한다.

도 1은 디지털 텔레비전 시스템의 개략도;

도 2는 도 1의 리시버/디코더의 구성을 나타낸 블록다이어그램;

도 3은 도 2의 그래픽 처리기에 의해 처리된 이미지 데이터를 층 형태로 나타낸 개략도;

도 4는 도 3의 그래픽 층을 자세히 나타낸 도면; 그리고

도 5는 압축된 이미지 데이터의 여러 가지 경우로 실행되는 압축 풀기와 변환 단계들을 나타낸 도면.

본 발명에 따른 디지털 텔레비전 시스템(1)을 도 1에 개략적으로 나타내었다. 본 발명은 주로 디지털 신호들을 압축하여 전송하기 위해 공지된 MPEG-2 압축 시스템을 사용하는 전형적인 디지털 텔레비전 시스템(2)을 포함한다. 보다 상세하게, 방송 센터의 MPEG-2 압축기(3)는 디지털 신호 스트림(전형적으로 비디오 신호들의 스트림)을 수신한다. 압축기(3)는 링키지(5)에 의해 멀티플렉서와 스크램블러(4)에 연결된다.

멀티플렉서(4)는 훨씬 많은 입력 신호들을 수신하며, 전송 스트림을 조립하 고 링키지(7)를 통하여 방송 센터의 송신기로 압축된 디지털 시호들을 전송하며, 물론 통신 링크들을 포함하는 폭 넓은 다양한 형태들을 가질 수 있다. 송신기(6)는 인공위성 트랜스폰더(9)로 향한 업링크(8)를 통하여 전자기의 신호들을 전송하며, 상기 신호들은 전자적으로 처리되고 관념상의 다운링크(10)를 통하여, 최종 사용자에 의해 소유 또는 임대된 접시 형태의 지상 리시버(12)로 방송된다. 리시버(12)에 의해 수신된 신호들은 최종 사용자에 의해 소유 또는 임대된 통합 리시버/디코더(13)로 전송되며 최종 사용자의 텔레비전 세트(14)로 연결된다. 리시버/디코더(13)는 압축된 MPEG-2 신호를 텔레비전 세트(14)를 위한 텔레비전 신호로 해독한다.

상기 데이터의 전송을 위한 다른 수송 채널들로는 지상 방송, 유선 전송, 인공위성/유선 혼용 링크들, 전화 네트워크 등과 같은 것이 물론 가능하다.

다중 채널 시스템에서, 멀티플렉서(4)는 다수의 병렬 소스로부터 수신된 오디오와 비디오 정보를 처리하며, 다수의 대응하는 채널들에 따르는 정보를 방송하기 위해 송신기(6)와 상호 작용을 한다. 부가적으로, 시청각 정보들, 메시지들이나 애플리케이션들, 또는 디지털 신호의 어떠한 다른 종류는 전송된 디지털 오디오와 비디오 정보로 짜여진 상기 채널들의 일부 또는 전부로 전해진다.

조건부 접근 시스템(15)은 상기 멀티플렉서(4)와 리시버/디코더(13)에 연결되며, 부분적으로 방송 센터와 부분적으로 디코더에 위치된다. 최종 사용자는 하나 또는 그 이상의 방송 공급자들을 통해 디지털 텔레비전 방송에 접근할 수 있다. 상업적인 제공들과 관련된 메시지들(방송 공급자들에 의해 판매되는 하나 또는 몇몇 텔레비전 프로그램들)을 해독할 수 있는 스마트카드는 리시버/디코더(13)에 삽입 가능하다. 디코더(13)와 스마트카드를 사용함으로서, 최종 사용자는 가입자 모드 또는 유료 시청(pay-per-view) 모드 중에서 상업적인 제공들을 구매 할 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 상기 시스템에 의해 전송된 프로그램들은 멀티플렉서(4)에서 스크램블링되며 수신된 전송에 적용된 조건들과 암호화 키들은 조건부 접근 시스템(15)에 의해 결정된다. 상기 방법으로 스크램블링된 데이터의 전송은 유료 TV 시스템 분야에 잘 알려져 있다. 전형적으로, 스크램블링된 데이터는 디스크램블링을 위한 제어 워드와 함께 전송되며, 제어 워드 자체는 소위 이용(exploitation) 키에 의해 암호화되며 암호화된 형태로 전송된다.

스크램블링된 데이터와 암호화된 제어 워드는 암호화된 제어 워드를 해독하기 위해 디코더에 삽입된 스마트카드에 저장된 이용 키와 등가로 접근하는 디코더(13)에 의해 수신되며, 그 후에 전송된 데이터를 스크램블링한다. 예를 들면, 선불 가입자는 전송의 시청을 허가 받기 위해 암호화된 제어 워드를 해독하는데 필수적인 이용 키를 매달 방송 ECM(권리 제어 메시지)에서 수신한다.

대화식 시스템(16)은 멀티플렉서(4)와 리시버/디코더(13)에 연결되며 다시 부분적으로 방송 센터와 디코더에 위치하며, 최종 사용자가 모뎀백채널(17)(modem back channel)을 통하여 다양한 애플리케이션과 상호 작용하도록 한다. 모뎀백채널은 조건부 접근 시스템(15)에서 사용되는 통신을 위하여 또한 사용된다. 예를 들면, 대화식 시스템은 시청자가 특정한 사건의 시청, 애플리케이션의 다운로드 등을 위한 권한을 요구하는 전송 센터와 즉시 통신하기 위해 사용된다.

도 2를 참조하여, 본 발명에서 사용하기 위해 적용된 리시버/디코더(13) 또는 셋탑 박스(set-top box)의 요소들을 설명할 것이다. 상기 도면에 나타난 요소들은 기능적 블록들의 용어에서 설명된다.

디코더(13)는 직렬 인터페이스(21), 병렬 인터페이스(22), 모뎀(23)(도 1의 모뎀백채널(17)과 연결된), 그리고 상기 디코더의 프론트 패널상의 스위치 콘텍(24)으로부터 입력 데이터를 수신하기 위하여 관련 및 적용된 메모리 요소들을 포함하는 중앙 처리기(20)로 구성된다.

상기 디코더는 제어 장치(26)를 통하여 적외선 리모콘(25)으로부터 입력 신호를 부가적으로 수신하며, 은행 또는 가입자 스마트카드를 판독하기 위한 두 개의 스마트카드 판독기(27,28)를 가진다. 가입자 스마트카드 판독기(28)는 삽입된 가입자 카드 그리고 암호화된 방송신호가 디스크램블링되도록 디멀티플렉서/디스크램블러(30)에 필수 제어 워드를 제공하는 조건부 접근 제어 장치(29)에 맞물린다. 상기 디코더는 위성 전송을 상기 장치(30)에 의해 필터링 및 디멀티플렉스되기 전에 수신하여 복조하는 종래의 튜너(31) 및 복조기(32)를 포함한다.

상기 디코더 내에서 데이터의 처리는 중앙 처리기(20)에 의해 총괄적으로 처리된다. 중앙 처리기의 소프트웨어 구조는 공지된 디코더에서 사용되는 것과 일치하고 여기서는 상세하게 설명하지 않는다. 예를 들면, 실제의 기계장치는 상기 디코더의 하드웨어 부품들에서 더 낮은 단계로 동작하는 시스템과 인터페이스 층을 통하여 상호 작용하는 것에 기초한다. 상기 하드웨어 구조의 용어에서, 상기 디코더는 공지된 디코더들에서와 같이 처리기 및 ROM, RAM, FLASH 등과 같은 메모리를 갖는다.

하기에 더 상세히 설명하는 수신된 오디오와 비디오 신호들의 경우에서, 상기 신호들을 포함한 MPEG 패킷들은 오디오와 비디오 데이터의 패킷 요소 스트림(PES) 형태의 실시간 오디오와 비디오 데이터를 전용 오디오와 비디오 처리기들 또는 디코더(33,34)들에 넘겨주기 위해 디멀티플렉싱되고 필터링된다. 오디오 처리기(33)로부터 변환된 출력은 전치증폭기(35)를 통과한 후 리시버/디코더의 오디오 출력으로 보내진다. 비디오 처리기(34)로부터 변환된 출력은 그래픽 처리기(36)와 PAL/SECAM 엔코더(37)를 통하여 리시버/디코더의 비디오 출력으로 보내진다. 상기 비디오 처리기는 에스지에스 톰슨(SGS Thomson)사의 모델 번호 ST 3520A와 같은 통상의 모듈로 구성된다.

그래픽 처리기(36)는 디스플레이하기 위한 그래픽 데이터(생성된 이미지들과 같은)를 중앙 처리기(20)로부터 부가적으로 수신하며 오버레이된 텍스트 또는 다른 이미지들과 함께 동적 이미지들을 조합하는 화면 디스플레이를 생성하기 위하여 비디오 처리기(34)로부터 수신된 정보와 상기 정보를 조합한다. 상기와 같은 동작을 수행하기 위한 그래픽 처리기의 한 예로서 C-CUBE사의 모델 번호 CM9310이 있다.

수신된 텔레텍스트 및/또는 부제 데이터의 경우에서, 적절한 이미지들을 생성하기 위한 실시간 PES 데이터의 변환은 제공된 처리기들에 의해 처리된다. 그러나, 종래의 시스템들의 대부분은 상기 변환을 중앙 처리기(20)에서 처리한다.

사실상, 그래픽 처리기(36), 비디오 디코더(34), 중앙 처리기(20)등과 같은 요소들과 연관된 다수의 기능은 다수의 방법, 예를 들면 단일 처리기에서 중앙과 그래픽 처리기들을 결합하기 위한 방법 등으로 조합되고 분할된다.

도 3을 참조하여 그래픽 처리기(36)의 기능은 설명된다. 상기에서 논한 바와 같이, 그래픽 처리기는 오버레이된 화면 디스플레이를 생성하기 위해 중앙 처리기(20)로부터 수신된 그래픽 데이터와 함께 실시간 비디오 데이터를 비디오 디코더(34)로부터 수신하여 처리한다.

도 3에서 나타난 바와 같이, 그래픽 처리기(36)는 네 개의 별개의 층; 배경 층(40), MPEG 층(41), 그래픽 층(42), 커서 층(43)으로 분할된 입력 데이터를 처리한다. 이해되듯이, 배경 층(40)은 화면 디스플레이의 최하위 층과 일치하며, 다른 층들은 상기 층 위로 반투명 또는 불투명의 변화 단계로 점진적으로 중첩된다.

상기 디코더가 방송 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 구성된 경우에서, 배경과 MPEG층들(40,41)은 비디오 디코더(34)로부터 수신된 데이터의 스트림과 대응하며, 상기 층(40)은 디코더(34)로부터 수신한 MPEG 정지 화상들과 대응하며, 상기 층(41)은 상기 디코더로부터 수신된 동화상 MPEG 신호와 대응한다. 비디오 신호가 정지된 부분과 변화하는 부분으로 분할되는 것은 MPEG압축의 공지된 특성이다.

상기 디코더의 다른 구성들, 예를 들면 배경과 MPEG 층들(40,41)이 화상 데이터에 의해 처리기(20)로부터 수신된 다수의 포맷들로 채워지는 것은 가능하다. 예를 들면, 상기 디코더가 웹 브라우저 구성으로 동작하는 경우에서, 처리기(20)는 상기 층들(40,41)을 채우기 위해 정지 및/또는 동적 화상 데이터를 제공한다. 상기 층(40)은 예를 들면 배경 색과 똑같게 대응한다. 상기 층(41)은 배경 위로 디스플레이된 하나 또는 그 이상의 창들과 대응하며, 예를 들면, 정보, 움직이는 아이콘 들 또는 그와 같은 것을 포함한다.

배경과 MPEG층들(40,41)로부터 정지 및 동적 이미지 데이터는 그래픽 처리기(36)에 의해 함께 섞이며, 동시에 요소들(44)에 의해 재연되며 제공될 출력으로 조합된다. 그래픽 처리기에 의해 배경 층(40)을 통한 MPEG층(41) 정보의 혼합은 MPEG층 이미지의 화소들이 반투명의 더 크거나 더 작은 단계를 허용하기 위해 소위 알파 혼합 인자를 사용한다. 비디오 디코더(34)로부터 수신된 동적 비디오 이미지의 경우에 동일한 혼합 인자는 비디오 순차화면 내에서 모든 화소들을 위해 사용된다. 중앙 처리기(20)로부터 나온 화상 데이터의 경우에 상기 층(41)의 혼합 인자 값은 화면의 다른 부분들과 다르다.

그래픽 층(42)은 상기 층들(40,41)로부터 받은 이미지들을 통하여 화면상에 디스플레이되는 텍스트, 형태, 아이콘 등을 위해, 예를 들면 비디오 디코더(34)로부터 받은 실시간 비디오 순차화면 위로 처리기(20)에 의하여 생성된 움직이는 아이콘이나 그와 같은 것의 디스플레이를 가능케 하기 위해 사용된다. 본 발명의 상기 실시예는 우선적으로 상기 층에서 데이터의 처리에 관한 것이며, 상기 층에서 데이터의 특징들은 도 4와 관련하여 하기에서 더 상세히 설명한다.

상기 층들(40,41)을 위해 수행된 혼합과 같은 방법에서, 요소(45)는 상기 층들(40,41)의 조합된 출력을 가지고 그래픽 층(42)의 혼합을 수행한다. 설명하자면, 그래픽 층(42) 내의 다른 구역들은 다른 혼합 인자와 각 구역 내의 데이터 특성들에 의존하는 반투명성의 유사한 다른 단계로 할당된다.

마지막 층인 커서 층은 (43)에 불투명한 커서 이미지로 나타나 있다. 커서층 은 중앙 처리기(20)의 제어를 받는 하드웨어에 의해 생성되며 모든 이전의 층들 위로 중첩된다. (46)에 나타난 바와 같이, 상기 층은 순차적으로 디스플레이하기 위하여 엔코더(37)로 보내지는 최종적으로 조합된 출력(47)을 생성하기 위해 모든 이전 층들의 조합으로 합쳐진 출력과 조합된다. 상기의 이전 층들과 다르게, 커서 층은 연속적으로 불투명한 양상을 나타내며 어떠한 혼합 없이 조합된 층들 위로 중첩된다.

도 4로 선회하여서, 그래픽 층은 하나 또는 그 이상의 직사각형 구역들(50)로 분할되며 각 구역은 폭, 높이, 디스플레이 좌표(51) 그리고 구역 내에 사용된 색 시스템에 의해 한정된다. (52)에 나타난 바와 같이, 지정된 구역을 갖지 않는 층에서 화소는 투명하게 유지된다. 디스플레이 좌표(51)는 도시된 구역의 좌상변 좌표로서 한정된다. 모든 구역들의 화소 크기는 전체 화면의 해상도, 즉 말하면 PAL의 720 X 576, NTSC의 720 X 480보다 결코 크지 않다.

한 구역에서 사용되는 색 시스템을 고려하면, 층을 구성하기 위해 그래픽 처리기(36)에서 제공된 정보는 픽스맵 형태로 부호화 되며 각 화소는 좌표 및 색 참조에 의해 한정된다. 실제로, 하기와 같이 다수의 픽스맵 포맷들은 그래픽 처리기에 의해 처리된다.

CLUT4: 4비트/화소는 16엔트리를 갖는 색 탐색표(CLUT)로 어드레싱된다.

CLUT8: 8비트/화소는 256엔트리를 갖는 색 탐색표(CLUT)로 어드레싱된다.

RGB16: 16비트/화소는 각 화소를 위한 적/녹/청 혼합으로 정의된다.

RGB16 포맷의 경우에서, 디스플레이되는 색은 한 색을 생성하는 시스템에 의 해 사용된 적/녹/청 원색의 각각의 우위를 참조하여 간단하게 한정된다.

CLUT류 포맷의 경우에서, 각 화소는 설계된 색 값을 탐색표에서 참조한다. 차례로 상기 색은 한 색을 생성하는 시스템에 의해 사용된 24비트 적/녹/청 값에 의해 한정된다. 6비트 알파 혼합 인자는 각 색 값과 또한 관련된다(하기 참조).

상기에서 지적된 바와 같이, 탐색표의 크기와 유효 색들의 수는 다양할 수 있으며, 예를 들면 16 혹은 256 색을 참조하여 이미지를 한정한다. 동시에 탐색표 내에서 한정된 색은 표들 사이에서 다양할 수 있으며, 예를 들면 하나의 표는 다른 부분보다 스펙트럼의 특정 부분에서 더 많은 색들을 한정한다. 한 구역을 디스플레이하기 전에, 탐색표는 그래픽 처리기로 로딩된다.

그래픽 처리기(36)는 실시간으로 각 구역의 크기를 조정하며 구역들 사이에 겹침이 없는 조건으로 화면상에서 수직과 수평으로 구역을 움직인다. 부가적으로, 상기 언급한 바와 같이, 각 구역은 특정 알파 혼합 인자를 사용하는 층들과 독립적으로 혼합된다. 상기 포맷들의 각 경우에 하기의 가능성이 존재한다:

CLUT4: 포괄적인 6비트 알파 혼합 인자는 상기 구역 도처에 적용되거나 혹은 상기 표에서 각 색 엔트리는 6비트 알파 혼합 인자를 갖는다. 하나의 색 값은 투명일지 모른다.

CLUT8: 포괄적인 6비트 알파 혼합 인자는 상기 구역 도처에 적용되거나 혹은 상기 표에서 각 색 엔트리는 6비트 알파 혼합 인자를 갖는다. 하나의 색 값은 투명일지 모른다.

RGB16: 포괄적인 6비트 알파 혼합 인자는 상기 구역 도처에 적용된다.

상기에서 논한 픽스맵 포맷들은 결국 그래픽 층에 디스플레이되기 위한 이미지들을 전송하기 위해 전형적으로 사용되는 압축된 멀티미디어 포맷들과는 다르다. 예를 들면, 그래픽 구역들 중 하나에 디스플레이되기 위한 이미지는 MPEG 정지 화상, JPEG 포맷의 화상, GIF 포맷의 화상 혹은 PNG 포맷의 화상으로 압축된다. 하기 설명에서 용어"화상"은 항상 압축된 포맷에서 이미지 데이터를 언급하기 위해 사용된다.

MPEG 포맷은 ISO 전개 표준들과 연관하여 설명되어 왔다. 동시에, JPEG과 GIF 표준들은 인터넷을 통해 보내진 이미지들에서 자주 보여지는 공지된 멀티미디어 포맷들이다. 쓰여진 시점에서, PNG 포맷은 독점적인 GIF 표준의 경쟁자로서 소개된 더 최근 표준이다. 하기에서 논하는 바와 같이, MPEG, JPEG, GIF 또는 PNG 포맷들로 수신된 이미지들은 처리기(20) 내의 루틴에 의해 상기에서 논한 CLUT 또는 RGB 픽스맵 포맷들로 압축이 풀린다.

물론 이해되듯이, 명세서는 상기 관점에서 구체적인 디스플레이 포맷들과 전송(혹은 압축된) 포맷들을 언급한다. 본 발명은 상기 특정 포맷들의 사용에 한정되는 것은 결코 아니다.

GIF와 PNG 포맷들의 경우에서, 이들 압축 포맷들은 탐색표를 포함하는 원래 이미지 파일들에 기초한다. GIF 또는 PNG로 압축된 화상의 직접 압축 해지는 CLUT 픽스맵 포맷의 이미지로 끝날 것이다. 그러나, 예를 들면 GIF 또는 PNG 화상은 또한 직접 RGB 픽스맵 포맷으로 압축이 해지될 수 있다. 마찬가지, MPEG/JPEG 화상은 16비트 RGB 픽스맵으로 직접 압축 해지하기 위해 RGB 모드에서 압축되며, 상기 경 우에 화상을 CLUT 포맷으로 변환하길 바라는 상황들이 있을지 모른다.

도 5는 도식적으로 본 발명의 상기 실시예에 따라 수신된 압축 GIF 또는 PNG 화상을 중앙 처리기(20)에 의해 수행되는 압축 풀기와 변환 단계들을 나타낸다. 3가지 압축 해지 명령들의 응답으로 활성화되는 압축 해지의 3가지 명령인 DECOMP_ORIGINAL, DECOMP_TO_CLUT 그리고 DECOMP_TO_RGB가 도시되어 있다. 압축 해지의 단계들은 CLUT포맷 화상에 관련지어 설명되지만, 유사한 압축 해지 단계들은 동일한 명령들에 대한 응답으로 JPEG과 MPEG 정지 화상들에 관련된다.

DECOMP_ORIGINAL.

수신된 GIF/PNG 화상(60)이 나타나며, (61)로 표시된 탐색표 CLUT를 포함한다. 그리고 화소 ID데이터인 f(ID)는 (62)에 표시된 것같이 이미지의 각 화소를 위한 색 값들로 한정된다. 최상의 압축 해지 단계(63)에서, 전송된 파일의 화상은 (65)에 나타난 것같이 원래 포맷으로, 다시 말하면 연관된 CLUT표(67)를 참조하는 화소 데이터(66)의 집합을 갖는 CLUT 모드로 메모리에서 압축 해지되어 저장된다.

CLUT표(16 또는 256)와 색 해상도의 이어지는 단계에서 다수의 엔트리는 표의 원래 포맷에 의존한다. 유사하게, 각 색과 연관된 정확한 RGB비트 값은 해당 CLUT표에 의해 한정되며 불변의 포맷으로 보호된다.

본 시스템에서, 압축 해지가 끝난 이미지는 메모리에 저장된다. (64)에 나타난 이어지는 변환 단계에서, 이미지는 선택적인 CLUT 포맷과 같은 제 2 픽스맵 포맷(68)으로 변환되며 시스템 메모리에 저장된다.

예를 들면, 256엔트리 CLUT표를 포함하는 이미지는 16엔트리 CLUT표를 갖는 이미지로 변환될 수 있다. 선택적으로, 하나의 특정 CLUT표는 엔트리의 부분 또는 전부와 연관된 다른 RGB 값들을 갖는 다른 CLUT표로 변환 될 수 있다. 화소 ID 값들은 CLUT표의 변환과 동일한 시점에서 변환될 것이다. 상기 변환을 수행하기 위한 필수 알고리즘은 종래 기술에서 하나의 기술화된 것으로 공지된다.

하기에 설명된 다른 압축 풀기 단계들과 비교해 상기 이중 압축 풀기/변환의 장점은 도 4에 나타난 그래픽 층의 구역과 연관하여 이해된다. PC 환경에서, PC 메모리의 크기와 처리 용량은 각각 특정 CLUT표를 갖는 다수의 이미지 창들이 열릴 수 있음을 의미한다. 상기 경우에서, 이미지는 항상 원래 포맷으로 직접 압축 해지되어 디스플레이될 수 있다.

대조적으로, 디코더 환경에서 메모리와 처리기 제약조건들은 상기에서 묘사된 구역들의 배열을 만들며, 각 구역(50)에서 특정 픽스맵 포맷에 관계된다. 한 예로서, 하나의 구역은 이 구역에서 이미 디스플레이된 하나 또는 그 이상의 이미지들에 의해 열려진 예정된 16엔트리 탐색표를 갖는 CLUT4 포맷과 관계되며, 또 다른 구역은 256엔트리의 또 다른 예정된 탐색표를 갖는 CLUT8과 관계된다.

새로운 화상 파일이 상기 구역들 모두에서 디스플레이되는 아이콘을 한정하는 경우에서, 화상 파일은 먼저 이미지와 관련된 원래의 CLUT표를 갖는 파일을 제공하는 DECOMP_ORIGINAL 명령에 따라 압축 해지된다. 메모리에 저장된 상기 원래 파일은 제 2 구역에 사용된 CLUT8 포맷(연관된 특정한 CLUT표 값을 갖는)뿐만 아니라, 제 1 구역에 사용된 CLUT4 포맷으로 감소되고 변환된다. 더 나아가 재 변환은 결국 원래 파일대로 된다.

대조적으로, 만일 원래의 화상 파일이 결코 압축 해지되지는 않지만 즉시 하나의 구역에 사용된 표준 픽스맵 값으로 즉시 변환된다면(하기 참조), 상기 포맷의 이미지를 효과적으로 또 다른 구역과 관련된 제 2 포맷으로 재 변환하는 것은 가능할 수 없다. 예를 들면, CLUT8 화상은 동시에 표준 CLUT4 포맷으로 압축 해지되어 변환되며, 신뢰할 수 없는 CLUT8 포맷으로 재 변환하게 하는 것은 이미지와 관련된 정보의 손실이다.

그럼에도 불구하고, 몇몇 상황에서는, 변환에 앞서서 모든 픽스맵 파일들의 최종 포맷을 고정하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 하기 명령들은 중앙 처리기에 주어진다.

DECOMP_TO_CLUT.

원래 파일의 포맷(CLUT4, CLUT8, RGB)이 무엇이든지 상기 명령으로 화상은 (69)에서 압축 해지되며 (70)에 나타난 CLUT 포맷 픽스맵으로 변환된다. 엔트리 각각의 RGB 값들뿐만 아니라, CLUT의 해상도도 압축 해지의 순간에 부여된다.

DECOMP_TO_RGB.

원래 파일의 포맷(CLUT4, CLUT8, RGB)이 무엇이든지 상기 명령으로 화상은 (71)에서 압축 해지되며 (72)에 나타난 RGB 포맷 픽스맵으로 변환된다. RGB 포맷의 해상도는 압축 해지의 순간에 정해진다.

원래 트루 컬러 또는 MPEG/JPEG 포맷의 화상인 경우에서, DECOMP_ORIGINAL 명령은 압축 해지된 이미지를 RGB로 바꾼다. 압축 해지된 파일의 포맷이 원본과 비록 일치하더라도(즉, 탐색표 없이), 해상도의 미세한 변화는 트루 컬러에서 암호화 의 순간에 제공되는 RGB16으로 변환할 것을 요구할지도 모른다. MPEG/JPEG 파일에 작용하는 DECOMP_TO_CLUT 명령은 화상을 CLUT 포맷의 이미지로 압축 해지하여 변환하며, 엔트리 각각의 값들뿐만 아니라, CLUT 해상도는 압축 해지의 순간에 부여된다. DECOMP_ORIGINAL, 즉 말하자면 트루 컬러에서 RGB16 포맷으로 화상을 압축 해지하여 변환하는 명령과 같이, DECOMP_TO_RGB 명령은 화상에 동일한 효과를 나타낼 것이다.

이해되듯이, 상기 동작들을 수행하는데 필요한 압축 해지 및 변환 알고리즘들은 공지되어 있다. 그러나, 상기에서 지적된 저장된 파일들 각각을 생성하기 위한 알고리즘의 애플리케이션은 디코더 기술의 환경에서 알려지지 않았다. 특히, 원하는 대로 저장되어 변환된 원래 포맷의 파일로 화상 파일을 압축 해지하는 방법은 이 분야에서 알려지지 않았다.

유사하게, 본 명세서는 다른 작업과 함께 필수적인 압축 해지와 변환 단계들을 수행하기 위한 메인 또는 중앙 처리기 칩의 사용에 대해 설명하였지만, 상기 처리 단계들은 주문형 처리기에 의해서도 수행될 수 있다.

Claims (15)

1. 압축된 디지털 화상 데이터를 압축 해지하여 디스플레이하기 위한 처리기 및 메모리를 포함하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더에 있어서, 상기 처리기는 이미지 파일을 압축 해지하고 원래의 포맷으로 저장하며, 이미지 파일을 저장 및 디스플레이하기 위해 최소한 제 2 포맷으로 변환하며, 이미지 파일의 제 1 및 제 2 포맷 버전들은 메모리에 동시에 저장되는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 처리기는 디코더의 메모리에서 제 1 포맷의 이미지 파일과 동시에 저장되도록 다수의 포맷들로 이미지 파일을 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 처리기는 저장된 하나의 이미지 파일에 대한 다중 포맷의 이미지 파일들을 읽고 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 처리기는 디스플레이의 특정 구역에 대응하는 그래픽 층에서 다수의 구역들을 한정하며, 각 구역은 위치 좌표에 의해 그리고 이미지 파일들의 포맷에 의하여 부분적으로 한정되며, 이들 이미지 파일은 상기 구역에서 그래픽 처리기에 의해 처리되어 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 처리기는 한 구역에 디스플레이되도록 정해진 제 1의 이미지 파일을 상기 구역에서 현재 사용되는 포맷의 이미지 파일에 대응하는 이미지 파일로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
6. 제 4항에 있어서, 상기 처리기는 그래픽 층에서 실시간 시청각 디지털 데이터를 위로 중첩되며 그래픽 층 밑의 화면상에 디스플레이된 하나 또는 그 이상의 층들과 대응되는 이미지들을 처리하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
7. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 처리기는 탐색표를 사용하는 압축 표준으로 보내진 화상 데이터를 압축 해지하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
8. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 처리기는 각 화소와 관련된 적/녹/청 색 값을 사용하는 표준으로 보내진 화상 데이터의 압축을 해지하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
9. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 처리기는 압축 포맷에 관계없이 예정된 포맷의 이미지 파일로 화상 데이터의 압축을 직접 해지하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 처리기는 탐색표를 사용하는 포맷으로 화상 데이터의 압축을 직접 해지하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
11. 제 9항에 있어서, 상기 처리기는 각 화소와 관련된 적/녹/청 색 값을 사용하는 포맷으로 화상 데이터의 압축을 직접 해지하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
12. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 처리기는 디지털 화상 데이터를 압축 해지하기 위한 중앙 처리기와 압축 해지된 데이터가 디스플레이되도록 하는 그래픽 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더.
13. 압축된 디지털 화상 데이터를 압축 해지하고 압축 해지된 데이터가 디스플레이되도록 하는 처리기를 포함하는 디지털 시청각 데이터 전송 시스템용 디코더에 서, 상기 처리기는 원래의 포맷으로 이미지 파일을 압축 해지하고 저장하며, 이어서 상기 이미지 파일을 저장 및 디스플레이하기 위한 적어도 제 2 포맷으로 변환하며, 이미지 파일의 제 1 및 제 2 포맷 버전은 상기 디코더의 메모리에 동시적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리 방법.
14. 삭제
15. 삭제

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