KR100746597B1 - 디지털 비디오 디코딩 시스템과, 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법과, 이 시스템에서 사용자에 의해서 선택될 다음 채널을 예측하기 위한 방법 - Google Patents

디지털 비디오 디코딩 시스템과, 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법과, 이 시스템에서 사용자에 의해서 선택될 다음 채널을 예측하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 비디오 디코딩 시스템은 복수의 비디오 채널 상으로 전달되는 프로그램을 나타내는 패킷화된 비디오 데이터를 수신한다. 상기 시스템은 대응하는 복수의 비디오 채널 상으로 전달되는 비디오 프로그램의 이미지들을 나타내는 엔코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 복수의 버퍼들(30, 50)을 포함한다. 각각의 버퍼는 각각의 비디오 채널에 대응하여, 각각의 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 디코딩하기 위해 스위칭을 하고 난 후 뒤따라오는 언더플로 상태를 방지하기 위해서 인코딩된 비디오 데이터를 충분히 저장한다. 프로세서(60)는 사용자 채널 선택 입력(70)에 응답하여 복수의 비디오 채널 중 선택된 하나의 채널 상으로 전달된 프로그램을 디코딩하기 위해서 스위칭을 시작한다. 디코더(110)는 프로세서가 시작한 스위칭에 의해 결정된 선택된 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램에 대응하는 복수의 버퍼 중 하나의 버퍼로부터 수신된 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩한다. 또한 디코더는 미리 결정된 사용자 채널 및 프로그램 선호 판단기준, 미리 결정된 사용자 채널 탐색항해 패턴, 또는 사용자 데이터 입구 장치 감지 데이터에 기초한 사용자에 의해 선택될 다음 채널을 예측(130)한다.

Description

디지털 비디오 디코딩 시스템과, 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법과, 이 시스템에서 사용자에 의해서 선택될 다음 채널을 예측하기 위한 방법{DIGITAL VIDEO DECODING SYSTEM AND METHODS FOR SEQUENTIALLY DISPLAYING A PLURALITY OF VIDEO PROGRAMS AND PREDICTING A NEXT CHANNEL TO BE SELECTED BY A USER IN THE SYSTEM}
도 1은 본 발명에 따른 이중 버퍼 MPEG 디코더를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 이중 버퍼 MPEG 디코더를 채용한 수신기의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 도 1의 이중 버퍼 MPEG 디코더를 채용한 수신기의 제 2 실시예를 도시하는 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 이중 버퍼 MPEG 디코더 110: VBV 버퍼 없는 MPEG 디코딩 프로세스
20: 제 1 프로그램 130: 다음 프로그램 예측기
30: VBV 버퍼 1 140: 튜너 및 디멀티플렉서
40: 제 2 프로그램 140A: 튜너 1
50: VBV 버퍼 2 140B: 튜너 2
60: 스위치 제어기 150: RF 안테나
70: 사용자 제어 160A, B: 튜너/프로그램 제어
90: 스트림 선택 170: 스위칭 명령어
100: 스위치
본 발명은 디지털 비디오 시스템, 그리고 특히 개선된 디지털 비디오 수신기 및 디지털 비디오 신호를 수신하기 위한 방법에 관한 것이다.
디지털 텔레비전 시스템 및 수신기는 과거 몇 년 동안 급격히 증가하였다. 어떤 예는 DIRECTV, DVB(Digital Video Broadcasting project) 및 ATSC(Advanced Television System Committee)유형의 시스템들이다. 비디오 통신과 관련 있는 상당한 량의 데이터 때문에, 압축은 가장 현대화된 디지털 비디오 어플리케이션에 절 대적으로 필요한 부분이다.
동화상 전문가 그룹(Moving Picture Experts Group: MPEG)은 MPEG이미지 인코딩 표준(이후 "MPEG 표준"으로 지칭됨)이라고 알려진 비디오 신호 및 화상을 위한 표준화된 비디오 압축 방법을 규정해왔다. MPEG 표준은 시스템 인코딩 섹션(ISO/IEC 13818-1, 1994년 6월 10일), 비디오 인코딩 섹션(ISO/IEC 13818-2, 1995년 1월 20일)으로 구성된다. MPEG표준으로 인코딩된 데이터는 일반적으로 많은 프로그램 채널(예를 들어, 케이블 텔레비전 채널 1-125에 해당하는 콘텐츠) 데이터 콘텐츠를 포함하는 패킷화된 데이터스트림의 형태로 되어있다. MPEG 표준은 원하는 압축을 얻기 위해서 인트라프레임 및 인터프레임 코딩 기법 모두를 사용한다. 이미지 프레임의 인트라프레임 코딩에서, 프레임은 픽셀 블록(매크로블록으로 부름)으로 분리되고 그리고 각 블록들은 이산 코사인 변환(DCT)을 사용하여 압축된다. 이미지 프레임의 인터프레임 코딩 시에, 추가의 데이터 압축은 이미지 프레임 차이를 예측하여 인코딩하는 동작 보상(motion compensation: MC) 기법을 사용하여 얻는다.
MPEG 이미지 인코딩에 포함된 3가지 주요 유형의 프레임은 인트라프레임 코딩된 (I) 프레임, 예측하여 코딩된 (P) 프레임 그리고 양방향을 예측하여 코딩된 (B) 프레임이다. I-프레임은 (이미지 시퀀스를 나타내는) 데이터스트림으로의 임의 접근 포인트를 제공하고 각각의 I-프레임은 어떤 다른 프레임으로부터 데이터를 사용하지 않고 디코딩되고 재구축된다. P-프레임은 동작 추정 기법을 이용하여 이전의 I 또는 P-프레임(앵커 프레임)으로부터 데이터를 사용하여 재구축된다. B-프레임은 과거와 미래의 I 및 P 앵커(anchor) 프레임 모두의 데이터를 사용하여 재 구축되고 수신된 프레임 시퀀스와 다른 시퀀스로 프레임 데이터를 프로세싱하는 것을 포함한다. 예를들면 B-프레임은 I-프레임에 필요한 데이터의 약 11%만을 필요로 하므로, 중요한 데이터 압축은 이런 방식으로 얻어진다.
DIRECTV, DVB, 및 ATSC 요구사항과 호환적인 것들 같은 디지털 텔레비전 수신기들은 사용자가 시작한 채널 변경 시작 뒤에는 불만스럽게 긴 프로그램 획득 시간을 수반할 수 있다. 예를들면, 사용자가 새로운 채널(그리고 연관된 신호 소스)을 선택하고 선택된 채널 상으로 새로운 프로그램이 최초로 디스플레이되는 사이의 시간은 몇 초까지 걸릴 수 있다. 이것은 적어도 부분적으로는 데이터스트림이 캡쳐(capture)되고 처리되고 그리고 디스플레이되기 전에 요구되는 (데이터)획득 이벤트의 시퀀스에서 기인한다. 특히, 채널 변경과 새로운 프로그램획득을 하려면 새로 선택된 채널상의 프로그램을 나타내는 압축된 데이터스트림에서 임의의 입구 포인트를 확인하고 사용할 필요가 있다. 더욱이, 만약 새로 선택된 채널이 여러 트랜스폰더(transponder) 또는 RF 채널 상으로 전송되는 데이터스트림 내에 위치된다면, 채널 변경은 위상 동기(phase lock) 및 등화(equalization) 동작의 반복을 필요로 할 수 있다. 추가로, 그런 위상 동기 및 등화 동작 다음에는, 수신된 전송(transport) 스트림(TS) 내로부터 보조 시스템 및 프로그램 특정 정보를 캡쳐할 필요가 있다. 이 시스템 및 프로그램 특정 정보는 새로 선택된 채널상의 프로그램을 복구하기 위해서 각각의 데이터 패킷을 식별하고 조립하는데 사용하기 위해서 분석되고, 대조되고(collated) 그리고 사용 가능한 형태로 조립된다. 또한 프로그램 특정 정보는 프로그램 가이드, 조건부 억세스, 네트워크 정보 및 시스템이 원하는 채널에 튜닝하게 할 수 있는 식별 및 링크(linking) 데이터를 포함한다. 일단 프로그램 특정 정보가 캡쳐되고 조립되면, 그것은 새로 선택된 채널 상으로 전달되는 프로그램을 포함하는 각각의 데이터 패킷들을 식별하고 캡쳐하기 위해 사용된다. 새로 선택된 채널 상의 프로그램을 포함하는 각각의 데이터 패킷은 MPEG 호환되는 비디오 버퍼링 검증자(Video Buffering Verifier: VBV) 요구사항과 호환이 되도록 하기 위해 버퍼링되고, 시퀀스 헤더 및 I-프레임은 후속하는 프로세싱 및 디스플레이를 위해 적당한 입구 포인트를 제공하기 위해서 식별된다.
본 발명에 따른 시스템은 채널 변경 시에 수반되는 지연을 줄이고 사용자를 불만스럽게 하는 시청 중단을 최소화한다.
디지털 비디오 디코딩 시스템은 복수의 비디오 채널들 상에서 전달되는 프로그램을 나타내는 패킷화된 비디오 데이터를 수신한다. 시스템은 대응하는 복수의 비디오 채널들 상에서 전달되는 비디오 프로그램들의 이미지들을 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위해 복수의 버퍼를 포함한다. 각각의 비디오 채널에 대응하는 각각의 버퍼는 각각의 비디오 채널 상으로 전달되는 프로그램을 디코딩하기 위해 스위칭(switching)할 때 뒤따르는 언더플로 상태(underflow condition)를 방지하기 위해서 충분히 인코딩된 비디오 데이터를 저장한다. 프로세서는 사용자 채널 선택 입력에 응답하여, 복수의 비디오 채널 중에서 선택된 하나의 채널 상으로 전달되는 프로그램을 디코딩하기 위해서 스위칭를 시작한다. 디코더는 프로세서가 시작한 스위칭(switching)에 의해 결정되는 선택된 비디오 채널 상으로 전달되는 프로그램에 대응하는 복수의 버퍼 중 하나의 버퍼로부터 수신되는 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩한다. 또한 디코더는 (a) 미리 결정된 사용자 채널 및 프로그램 선호 판단기준, (b) 미리 결정된 사용자 채널 탐색항해(navigation) 패턴, (c) 사용자 데이터 입력 장치 감지 데이터에 기초하여 사용자에 의해 선택될 다음 채널을 예측한다.
상기 시스템은 복수의 비디오 프로그램들 사이에서 끊김 없는(seamless) 스위칭이 가능하게 하고, 상기 비디오 프로그램 각각은 복수의 비디오 채널 중에서 대응하는 하나의 채널 상으로 각기 전달된다. 상기 시스템은 적어도 하나의 메모리 장치를 이용하여 복수의 비디오 프로그램의 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 저장하는 것을 포함한다. 충분히 인코딩된 비디오 데이터는 언더플로 상태를 방지하기 위해서 복수의 비디오 프로그램 각각 위해 저장된다. 복수의 비디오 프로그램 중에서 선택된 하나를 디코딩하기 위해 사용자가 스위칭을 시작(User initiation) 할 때, 복수의 비디오 프로그램 중에서 선택된 하나에 대응하는 저장되어 있는 인코딩된 비디오 데이터가 디코딩된다.
본 발명에 따른 시스템은 하나의 튜너가 현재의 프로그램을 처리하고 디스플레이하기 위해 사용되는 동안, 또 다른 튜너가 다른 프로그램을 획득하기 위해 사용되도록 하기 위해서, 다중의 튜너를 사용한다. 그러나, 화상 속의 화상(Picture in Picture: PIP) 응용을 위한 전용 제 2의 완전한 튜너 및 디코더 세트를 사용하는 것은 추가적인 가격 및 디코더 셋업 및 관련된 초기화 지연의 관점에서 볼 때 바람직하지 않다.
본 발명에 따라서, 사용자 채널 변경과 관련된 원치 않은 지연은 새로 선택된 채널 상으로 전달되는 프로그램을 통합시키는(incorporate) 데이터스트림을 사전에 버퍼링(pre-buffering) 함으로써 상당히 감소된다. 특히 사전 버퍼링은 MPEG으로 규정된 VBV 버퍼 점유 레벨까지 버퍼를 채우기 위해서, 새로운 데이터스트림에서 I-프레임을 획득할 때와 충분한 데이터를 캡쳐할 때 수반되는 지연을 감소시킨다. 입력 데이터를 사전에 버퍼링 함으로써, 사용자가 시작한 채널 변경시, I-프레임 입구 포인트는 선택을 위해 이용될 수 있고, 버퍼는 필수적인 MPEG 점유 레벨까지 채워진다. FIFO 내의 각각의 버퍼들은 현재 보이는 프로그램을 나타내는 제 1 데이터스트림의 데이터를 저장하고 그리고 사용자 채널 변경 명령에 대해 선택된 또 다른 채널 상의 프로그램을 나타내는 제 2의 데이터스트림의 데이터도 저장하기 위해서, 사용될 수 있다. 그런 채널 변경을 수행할 때, 시스템 컨트롤러{도 1에서 도 3까지의 유닛(60)과 같은}는 새로 선택된 채널 상의 프로그램의 입구 포인트로서 사용하기 위해서 새로 선택된 채널 데이터스트림 내에 잠재적인 I-프레임들을 기록한다. 프로그램 채널을 스위칭 할 때, 비트스트림 스플라이싱(splicing) 기법들이 사용되고 그리고 적당한 출구 포인트(예를 들면, 앵커 프레임에 바로 앞의, 제 1 버퍼 현재 채널 데이터내의 포인트)는 식별된다. 출구 포인트의 검출에 뒤따라서, 채널 스위칭은 사전에 레코딩된 입구 포인트에서 시작하는 FIFO내의 제 2 버퍼로부터 새로 선택된 채널 상의 프로그램을 나타내는 데이터를 방향지시함으로써 구현된다.
채널 변경 명령에 의해 선택될 다음 채널 상의 프로그램을 나타내는 데이터스트림은 미래에 억세스하고 출력하기 위한 제 2 VBV 버퍼로 전달된다. 제 2 VBV 버퍼는 채널 변경시 적당한 입구 포인트로서 사용하기 위해서, 적어도 I-프레임을 포함하는 버퍼 언더플로를 방지하기 위해 충분한 데이터를 저장한다. 사용자가 다음 채널로 스위칭하기를 원할 때, 스위칭 제어기는 활성 VBV 버퍼의 적당한 출구 포인트를 식별하고 활성 버퍼로부터 온 스트림 출력을 미리 식별되고 레코딩된 적당한 입구 포인트의 제 2 버퍼에 스위칭 한다.
프레임 당 비트의 수가 MPEG 호환 스트림 내에서 변하기 때문에, 다른 채널상의 프로그램을 나타내는 서로 독립된 두 MPEG 스트림을 동기화 시킨다는 것은 문제점을 보인다. 그러나, 이것은 2개 비트스트림을 메모리 버퍼로 로딩하고 스플라이싱 포인트들을 사용함으로써 성취될 수 있다. 이 포인트들은 일반적으로 스플라이싱 입구 포인트 및/또는 출구 포인트로 지칭된다. 이들 버퍼들은 각각 시간의 함수로서 차고 또 비고, 그리고 어떤 특정한 시점에서 특정한 버퍼내의 데이터 량은 동적으로 변한다는 사실을 인식해야한다. 데이터스트림을 수신하는 각 버퍼의 버퍼 점유는 프로그램 디코딩을 하는 동안 거의 빈 상태에서 거의 차는 상태로 변화할 수 있다. 결과적으로, 언더플로 상태는 하나의 버퍼내의 하나의 데이터스트림에서 또 다른 버퍼내의 또 다른 데이터스트림으로 스플라이싱 할 때 발생할 수 있다. 그런 스플라이싱 천이(transition)는 화상 그룹(group of picture: GOP)이 시작 할 때, 적당한 천이 포인트 즉 앵커 I-프레임으로 확인된 사전에 레코딩된 입구 및 출구 포인트를 사용한다. 채널 변경 시간이 약 몇 개 이하의 프레임으로 유리하게 감소되는 것은 이중 튜너 단계(또는 또 다른 실시예에서 단일 튜너 단계)로부터 도출된 이중 버퍼링된 프로그램 데이터스트림들 사이의 이런 스플라이싱 천이 메카니즘을 사용함으로써 된다.
(실시예)
지금 도면들을 참조하면(여기서, 여러 도면에서의 유사한 참조번호는 본 발명의 유사한 요소를 지칭한다), 도 1은 본 발명에 따라 이중-버퍼 MPEG 디코더(10)를 도시한다. 도 1 시스템에서, 제 1 데이터스트림(20)은 각각의 프로그램을 포함하는 하나 이상의 기초 스트림을 포함하며, 제 1 VBV 버퍼(30)에 입력된다. 제 2 데이터스트림(40)은 또 다른 프로그램을 포함하는 하나 이상의 기초 스트림을 포함하며, 제 2 VBV 버퍼(50)에 입력된다. 제어 장치(60)는 사용자 제어 데이터(70)(사용자 명령어 같은)에 응답하여, 제어 신호(84, 82) 각각을 통해 제 1 및 제 2 VBV 버퍼(30, 50)들의 동작을 제어한다. 디코더(10)는 제 1 VBV 버퍼(30)의 출력에 연결된 제 1 입력 그리고 제 2 VBV 버퍼(50)의 출력에 연결된 제 2 입력을 갖는 스위치(100)를 포함한다. 스위치(100)는 버퍼(30, 50)중 하나를 디코딩 유닛(110)에 연결하기 위해서 동작한다. MPEG 디코딩 장치(110)는 그 장치의 입력에 공급된 신호에 대하여 종래의 MPEG 디코딩을 수행하고, 이 실시예 안에서 VBV 버퍼를 포함하지 않는다. 대안적인 일 실시예에서, 디코더(110)는 유닛(30, 50, 100)과 같은 버퍼와 스위치 요소를 포함할 수 있다. 스위치(100)는 제어 장치(60)로부터 출력된 제어 신호(90)에 응답한다. 디코딩 장치(110)의 출력은 예를들어 디스플레이 장치(120)를 사용하여 더 프로세싱하고 재생성하기 위해서 종래의 방법으로 추가적인 회로(보이지 않음)에 공급될 수 있다.
프로그램을 나타내는 제 1 데이터스트림(20)은 정상적으로 디코딩되는 반면에, 프로그램을 나타내는 제 2 데이터스트림(40)은 사용자 생성 채널(및 프로그램) 변경 요청에 대응하는 제어 신호(70)를 수신할 것을 예상하여 제 2 VBV 버퍼(50)에 동시에 저장된다. 도 1의 시스템은 지연시간은 줄이고 불만스럽게 하는 시청 중단도 최소화하면서 사용자가 유리하게 채널을 변경하게 할 수 있다. 일단 제 1 및 제 2 데이터스트림(20, 40)이 MPEG 호환이 충분히 되는 VBV 점유 레벨까지 버퍼링 되면, 그들은 스위치(100)를 통해 버퍼(30, 50) 각각으로부터 디코딩 장치(110)로 연결하기 위해 이용될 수 있다. 사용자가 원하는 채널의 프로그램 콘텐츠를 포함하는 제 2 프로그램 스트림(40)은 유닛(50)에 사전에 버퍼링되고, 사용자 제어신호(70)를 통해 사용자가 채널 변경을 시작할 때에 유닛(110)에 의한 처리에 이용될 수 있다. 이 사전 버퍼링은 버퍼(50)를 미리 결정된 VBV 점유 레벨까지 채우기 위해 충분한 데이터를 획득하는 데 포함된 원치 않는 지연시간을 유리하게 줄인다. 결과적인 채널 변경은 소수의 프레임 내에 끊김 없이 구현된다.
도 1의 시스템은 데이터스트림 버퍼(30, 50)사이에서 스위칭 함으로써 채널 변경을 수행하기 위해서 MPEG 스플라이싱 기법을 사용한다는 것이 주목되어야한다. 대조적으로, 그런 스플라이싱 기법은 방송 프로그램 다중 데이터스트림에 광고방송을 삽입하기 위한 것처럼, 어플리케이션을 위해서, 복수의 구성 스트림 각각으로부터 단일 복합 데이터스트림을 생성하기 위해서 종래의 방식대로 응용된다. 더욱이, 사용자 시작 채널 변경 명령어를 예상하여 프로그램 데이터스트림을 {예컨대 버퍼(50)에서} 사전에 버퍼링하는 것은 예를들어 1초 이상 먼저 사용자가 다음에 어떤 프로그램 채널을 선택하는지를 미리 예측하기 위해서 예측 구조(scheme)를 채용함으로써 유리하게 성취된다. 또 다른 실시예에서, 버퍼(50)와 같은 복수의 버퍼는 복수의 프로그램 채널들에 대응하는 데이터스트림을 동시에 저장하기 위해서 사용된다. 이것은, 사용자가 채널 변경을 시작하면 유닛(110)이 디코딩하기 위해서, 사전에 버퍼링된 데이터스트림이 이용될 수 있는 가능성을 증가시킨다. 만약 사용자 선택 채널이 사전에 버퍼링된 채널이 아니라면, 프로그램 획득이 다시 느려질 것이고 불만스런 시청 중단을 가능한 한 포함할 것이다. 선택적으로, 사용자가 선택할지도 모르는 이용 가능한 모든 프로그램 채널들(이용 가능한 모든 RF 채널 위에 그리고 모든 트랜스폰더로부터)에 대응하는 모든 프로그램 데이터스트림은 버퍼(50)(도면을 명확하게 하기 위해 도시하지 않음)와 같은 버퍼들에서 사전에 버퍼링 된다. 이 경우에, 모든 채널 상의 프로그램은 단일 및 다중 프로그램을 나타내는 데이터스트림을 생성함으로써 동시에 복조된다. 다중 프로그램 데이터스트림은 단일 프로그램을 나타내는 데이터스트림{데이터스트림(20, 40)과 같은}으로 역 다중화 되고, 프로그램을 나타내는 각 데이터스트림은 대응되는 VBV 버퍼에 버퍼링 된다. 이것은, 새로 선택된 프로그램 채널에 대응하는 데이터가 사용자가 채널 변경을 시작할 때 디코딩을 위해 이용 가능할 것이며, 채널 변경이 (즉 소수의 프레임 또는 더 적은 프레임 내에서) 레이턴시(latency)가 감소된 채 끊김 없이 구현될 수 있게 한다.
도 2의 시스템에서, 수신기(200)는 도 1과 연관하여 이미 설명한 이중 버퍼 MPEG 디코더(10)를 사용한다. 수신기(200)는 이중 버퍼 MPEG 디코더(10)와 튜너 및 디멀티플렉서(140)를 포함한다. 디멀티플렉서(140)는 신호 소스(RF 안테나)(150)로부터 입력을 수신하고 제 1 VBV 버퍼(30)의 입력에 연결된 제 1 출력과 제 2 VBV 버퍼(50)의 입력에 연결된 제 2 출력을 공급한다. 여러 가지 다른 신호 소스들은 예를들어 위성, 인터넷 및 케이블 TV소스를 포함하는 도 2의 시스템에서 선택적으로 사용될 수 있다. 수신기(200)는 (a) 사용자 선호 채널과 프로그램 데이터를 포함하는 미리 결정된 사용자 채널 및 프로그램 선호 판단기준과, (b) 미리 레코딩되고 분석된 사용자 채널 탐색항해 패턴 및 명령 선택 패턴, (c) 사용자 데이터 입력 장치 위에, 예를들면 원격 제어기, 키보드 또는 다른 데이터 입력 장치 위에 위치한 감지장치에 의해 제공되는 감지 데이터에 기초한 사용자에 의해 선택될 다음 프로그램 채널을 예측하기 위한 예측 유닛(130)을 더 포함한다. 그런 감지 데이터는 예를들어, 사용자의 손가락이 키 패널(key panel)을 가로질러 찾아가는 특정한 버튼과 경로에 사용자의 손가락(또 다른 동작장치)의 근접을 나타내기 위해, 원격 제어 유닛에 위치한 용량성 감지장치(capacitive sensor)(또는 적외선 또는 다른 유형의 감지장치)들에 의해서 제공된다.
게다가, 이전에 기록된 탐색항해 패턴에 기초한 사용자의 다음 채널 선택의 외삽추정 법은 예를들면 현재 프로그램에 도달하기 위해 "업 프로그램(up program)" 키/명령어의 사용이 선택될 다음 채널을 위해 반복될 것 같다는 것을 예측하는 것을 포함 할 수 있다. 유사하게, 현재 프로그램에 도달하기 위해 "다운 프로그램(down program)" 키/명령어 사용은 선택될 다음 채널을 위해 반복될 것 같다. 마찬가지로, '이전의 프로그램" 키/명령어 {또는 프로그램 "스왑(swap), 또는 "점프" 키/명령어}의 사용은 선택될 다음 채널을 위해 반복될 것 같다. 더 일반적으로, 현재 프로그램에 도달하기 위한 탐색항해 키/명령어의 사용은 선택될 다음 채널을 위해 반복될 것 같다. 유사하게, (무슨 수단에 의하든) 프로그램들 사이에서 번갈아 일어나는(alternating) 사용자 패턴은 결과적으로 이전의 채널이 다음에 선택될 채널로 귀착될 것 같다.
사용자 선호 판단기준, 탐색항해, 패턴, 그리고 지각 데이터{위의 (a), (b) 및 (c)내의 정보항목}의 정보 항목 각각은 사용자가 선택하게 될 다음 프로그램 채널을 예측하기 위해서 사용될 수 있다. 선택적으로, 확률 분석은 사용자가 선택하게 될 다음 채널을 예측하기 위해서, 하나 이상의 정보 항목을 조합으로 사용하여수행될 수 있다. 예측 유닛(130)은 데이터 입력 장치(도면을 명확하게 하기 위해 도시하지 않음)로부터 사용자의 실제 채널 선택 명령(70)들과 감지 데이터를 시스템 제어기(또한 도면을 명확하게 하기 위해 보이지 않음)로부터 온 정보 항목{(a), 및 (b)}과 함께 수신한다. 유닛(130)은 튜너 제어 신호(160)를 튜너 및 디멀티플렉서(140)에 공급하고, 명령어 신호(170)를 제어 장치(60)에 공급한다. 장치(60)는 예측된 다음 채널을 신호하는 {유닛(130)으로부터} 명령어(170)에 응답하여 예기된 사용자 채널 변경을 위해 제 1 및 제 2 VBV 버퍼(30, 50)를 준비한다. 명확하게, 장치(60)는 제 2 VBV 버퍼(50)에게 명령하여 명령어(170)에 응답하여 사용자에 의해 선택될 예상되는 다음 채널의 프로그램 데이터를 통합하는 채널 데이터 신호를{유닛(140)으로부터} 저장하게 한다.
제 1 및 제 2의 데이터스트림(20, 40)은 유닛(140)으로 분석하고 역 다중화 하여, 제 1 및 제 2의 VBV 버퍼들(30, 50) 각각에 공급된다. 유닛(140)은 현재 시청중인 프로그램 채널 상의 프로그램을 포함하는 기본 스트림(elementary stream) 각각을 식별하기 위해서 안테나 (150)로부터 공급된 MPEG 호환 전송 스트림을 분석한다. 추가로, 유닛(140)은 명령어 신호(160)에 응답하여 예측된 다음 프로그램 채널 상의 프로그램을 포함하는 기본 스트림 각각을 식별하기 위해서 안테나(150)로부터 공급된 전송 스트림을 분석한다. 도 2의 실시예는 현재 및 다음 채널 데이터를 분석하고 버퍼(30, 50) 각각에 방향지시하기 위해서 유닛(140)내의 다중화기와 함께 단일 튜너를 유리하게 채용한다. 유닛(140)은 예상되는 다음 채널의 다음 프로그램 데이터를 버퍼(50)에 방향지시하는 한편, 현재 시청중인 제 1 프로그램은 디코딩되고 디스플레이 된다. 그러나, 만약 예측된 다음 프로그램이 다른 RF 채널 상에 있다면, 사용자 채널 변경은 데이터 획득 및 처리 지연시간으로 인한 불만스런 시청 중단을 포함할 수 있다. 명확하게, 여러 RF 채널 상으로 전달되는 프로그램 데이터를 획득하는 것은 여러 RF 채널 상으로 전달되는 전송 스트림(TS: transport stream)을 위해 보조 시스템 및 프로그램 특정 정보를 캡쳐하고 모으는 것은 물론 위상 동기 및 등화처리를 반복하는 유닛(140)을 필요로 할 수 있다. 시스템 및 프로그램에 특정한 정보는 새로 선택된 채널 상의 프로그램을 복구하기 위해 각각의 데이터 패킷을 식별하고 조립하는 데 사용된다. 또 다른 실시예에서, 제 2 튜너는 여러 RF 채널(즉 다른 트랜스폰더로부터) 상으로 전달된 데이터를 동시에 획득하고, 복조하고 그리고 디코딩하는 데 사용된다. 이것은 여러 RF 채널 상으로 전달된 프로그램의 획득을 포함하는 채널 변경과 연관된 획득 처리 지연을 제거하고 그리고 불만스런 시청 중단을 줄이는 상대적으로 빠르고 끊김 없는 채널 천이를 가능하게 한다.
도 3의 시스템에서, 수신기(300)는 이중 버퍼 MPEG 디코더(10)를 통합하지만, 수신기(300)가 (도 2의) 튜너 및 디멀티플렉서(140)를 대체하는 제 1 튜너(140A) 및 제 2 튜너(140B)를 포함한다는 점에서 도 2의 수신기(200)와 다르다. 제 2 튜너(140B)는 프로그램을 포함하는 하나 이상의 기본 스트림을 포함하는 데이터스트림(40)이 제 2 VBV 버퍼(50)를 사용하여 버퍼링되게 한다. 그 때문에, 제 1 데이터스트림(20)과 다른 전송 스트림 내에서 또 다른 RF 채널 상으로 전달되는 프로그램을 나타내는 제 2 데이터스트림(40)은 유닛(140A, 30)에 의해 제 1 데이터스트림(20)을 프로세싱 하는 동안, 버퍼(50)에 저장하기 위해서 동시에 획득되고, 복조되고 그리고 디코딩될 수 있다. 유닛(30, 50)에 버퍼링하기 위해서 채널과 관련 프로그램을 선택함에 있어서, 튜너-디멀티플렉서(140A, 140B)는 유닛(130)으로부터 제어 신호(160A, 160B)에 각각 응답한다.
제 1 VBV 버퍼(30)의 데이터를 디코딩하던 것에서 제 2 VBV 버퍼(50)내의 데이터를 디코딩하는 것으로 스위칭 할 때, 제 2 버퍼로부터 나온 제 1 프레임은 I-프레임이고, VBV 언더플로를 피하기 위해 버퍼(50)에 충분한 데이터가 있는 것이 바람직하다. 게다가, 폐쇄 화상의 그룹(Group of Pictures: GOP) 데이터 구조를 디코딩하는 데 있어서, 이 I-프레임은 GOP를 시작하고 그리고 버퍼로부터 나온 제 2 프레임은 또 다른 P- 또는 I- 앵커 프레임인 것이 바람직하다. 주목할 것은 GOP는 GOP 헤더로 시작하고 뒤따라서 I-프레임이 나오며, 다음 GOP 헤더까지 연장된다는 것이다. 개방 GOP는 또 다른 GOP 내의 프레임에 관련하여 재구성되는 프레임들을 포함한다. 명확하게, 개방 GOP는 제 1 I-프레임과 다음 앵커 프레임 사이에 B-프레임이 존재하는 GOP이다. 도 3의 시스템의 동작에서, 예측된 다음 채널 상의 프로그램을 포함하는 데이터는 분석되고 버퍼(30, 50)(어느 것이든 그때 현재 디스플레이 되고있는 스트림을 위해 사용되지 않는다)에 저장된다. I-프레임이 예측된 다음 채널 상으로 전달된 프로그램을 포함하는 데이터에서 검출될 때, I-프레임의 위치는 주목된다. 끼어 드는 B-프레임들의 수는 물론 도착할 다음 앵커 프레임의 위치 또한 주목된다. 게다가, 제 1 I-프레임과 어떤 후속하는 끼어 드는 B-프레임을 포함하는 비트의 수는 카운트되고 별도로 레코딩된다.
언더플로 상태를 피하고 디코딩(VBV 모델 파라미터와 비트 카운트에 의해 결 정된)을 지원하기 위해서 데이터가 충분히 도착할 때, 제 1 I-프레임의 위치는 입구 포인트가 되고, 어떤 미리 레코딩된 입구 포인트 위치를 대체한다. 언더플로 상태를 방지하기 위해서 이 새로운 I-프레임을 위해 충분한 데이터를 수신하고 뒤따라서 후속 하는 I-프레임을 위해 레코딩된 입구 포인트가 입구 포인트 데이터로 갱신될 때까지, 이 레코딩된 입구 포인트는 입구 포인트로 남아있다.
사용자가 유닛(130)을 통해 채널 변경 명령어(70)를 시작하면, 유닛(60)은 유닛(100)이 버퍼(30, 50)사이에서 스위칭을 하도록 지시할 때 스플라이싱(splicing) 절차를 채용한다. 유닛(60)은 제 2 버퍼 즉, 버퍼(50)에서 스위치(100)를 통해 데이터를 MPEG 디코더(110)에 지시하기 전에, 앵커 프레임(출구 포인트)이 현재 VBV 버퍼 즉, 버퍼(30)로부터 나오기 직전까지 유닛(60)은 기다린다. 유닛(60)은 버퍼(50)로부터 미리 레코딩된 입구포인트인 I-프레임을 포함하는 데이터를 스위치(100)를 통해서 디코더(110)에 지시한다. 이 프로그램 채널 변경에 후속하여, 제 2 VBV 버퍼(50)는 현재 프로그램 채널 VBV 버퍼로서 동작을 한다. 그러면, 이 예에서, 이전의 버퍼, 버퍼(30)는 유닛(130)에 의해 예측된 다음 채널을 포함하는 데이터를 수신하기 위해서 제 2 버퍼가 된다. 유닛(60)은 유닛(50, 100)이 다음의 앵커 프레임으로 건너뛰게 지시하고, 필요한 프로그램 채널 사이의 디코더 동작과 비쥬얼 변경을 향상시키기 위해 끼어 드는 B-프레임을 생략하도록 지시할 수 있다. B-프레임을 생략한 것으로 인한 임시 기준내의 어떤 그런 점프는 유닛(60)에 의해 레코딩된다.
본 발명이 어떤 정도의 상세하게 바람직한 형태로 기술되고 도시되었지만, 바람직한 형태의 본 개시내용은 예에 의해서만 만들어졌고, 부품들의 자세한 구성과 조합 그리고 배치에서 여러 가지 변경들은 본 명세서의 뒤에서 청구하게될 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 사실이 이해된다. 본 특허는 첨부된 청구항에서 적당하게 표현함으로써 본 발명의 개시 내용 속에 있는 특허 가능성이 있는 어떠한 신규 특성이라도 포함하려한다.

Claims (21)

  1. 복수의 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 나타내는 패킷화된 비디오 데이터를 수신하기 위한 디지털 비디오 디코딩 시스템에 있어서,
    대응하는 복수의 비디오 채널 상으로 전달된 비디오 프로그램의 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 복수의 버퍼로서, 각각의 버퍼는 각각의 비디오 채널에 대응하여, 상기 각각의 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 디코딩하기 위해 스위칭하고 난 후 뒤따르는 언더플로 상태를 방지하기 위해 충분히 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는, 복수의 버퍼와,
    사용자 채널 선택 입력에 응답하여 상기 복수의 비디오 채널 중 선택된 하나의 채널 상으로 전달된 프로그램을 디코딩하기 위해 스위칭을 시작하기 위한 프로세서와,
    상기 프로세서에 의해서 시작되는 스위칭으로 결정되는 상기 선택된 비디오 채널 상으로 전달된 상기 프로그램에 대응하는 상기 복수의 버퍼 중 하나로부터 수신된 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디코더를 포함하고, 상기 프로세서가 스위칭을 시작함에 응답하여, 상기 디코더가 상기 사용자에 의해 선택된 채널 상으로 전달된 상기 프로그램을 디코딩하기 위해 스위칭할 때 적어도 하나의 스플라이싱 컨스트레인트(splicing constraint)를 채용하되, 상기 적어도 하나의 스플라이싱 컨스트레인트는 상기 선택된 프로그램의 프레임, 상기 선택된 프로그램의 프레임 시퀀스, 상기 선택된 프로그램의 화상 및 상기 선택된 프로그램의 화상 그룹 중 적어도 하나에 응답해서 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스플라이싱 컨스트레인트는 (a) 상기 프로그램 데이터의 MPEG 호환되는 앵커 I-프레임에서 사용자에 의해 선택된 상기 채널 상의 프로그램 데이터의 디코딩을 시작하기, (b) 디코딩을 시작하기 전에 상기 사용자에 의해 선택된 채널 상의 프로그램 데이터의 GOP 내의 B-프레임을 폐기하기, (c) 현재 시청중인 프로그램을 디코딩하던 것을 상기 현재 시청 중인 프로그램의 GOP 앵커 프레임 바로 전에 상기 사용자에 의해 선택된 채널 상의 프로그램 데이터를 디코딩하는 것으로 스위칭하기 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 버퍼가 상기 디코더에 의해 디코딩될 수 있는 각 채널을 위해 지정된 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 제 1 버퍼 내의 제 1 튜너로부터의 인코딩된 비디오 데이터를 저장할 수 있고, 제 2 튜너로부터 얻은 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 디코딩하는 복수의 튜너를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디코더는, 상기 복수의 버퍼 중 하나로부터 수신된 상기 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩할 때, 디코딩된 데이터를 다른 이미지 시퀀스로 제공하기 위해 데이터를 재정리(reorder)하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 사용자에 의해 선택될 다음 비디오 채널을 예측하고 상기 다음 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 나타내는 수신된 인코딩된 비디오 데이터를 상기 복수의 버퍼 중 1개의 버퍼에 방향지시하기(direct) 위한 예측 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 예측 프로세서가 (a) 사용자 채널 시청 이력 특징, (b) 사용자 선호 프로그램/채널 판단기준, (c) 사용자 인터페이스 탐색항해 명령어, 및 (d) 사용자 인터페이스 감지 입력 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 다음 비디오 채널을 예측하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 시청 이력 특징이 (a) 사용 데이터의 채널 주파수, 및 (b) 사용 데이터의 채널 최종 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  10. 복수의 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 나타내는 패킷화된 비디오 데이터를 수신하기 위한 디지털 비디오 디코딩 시스템에 있어서;
    대응하는 복수의 비디오 채널 상으로 전달되는 비디오 프로그램의 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하기 위한 복수의 버퍼(30, 50)와,
    사용자에 의해 선택될 다음 비디오 채널을 예측하고, 상기 다음 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 나타내는 수신되는 인코딩된 비디오 데이터를 상기 복수의 버퍼 중 하나에 방향지시하기 위한 예측 프로세서(130)와,
    사용자 채널 선택 입력에 응답하여, 상기 다음 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 디코딩을 하기 위해서 스위칭을 시작하는 프로세서(60)와,
    상기 프로세서에 의해 시작된 스위칭으로 결정된 상기 다음 비디오 채널 상으로 전달된 상기 프로그램에 대응하는 상기 복수의 버퍼 중 하나로부터 수신된 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하기 위한 디코더(110)를 포함하고, 상기 예측 프로세서가 (a) 사용자 채널 시청 이력 특징, (b) 사용자 선호 프로그램/채널 판단기준, (c) 사용자 인터페이스 탐색항해 명령어, 및 (d) 사용자 인터페이스 지각 입력 데이터 중 적어도 하나에 응답하여, 상기 다음 비디오 채널을 예측하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서, 상기 시청 이력 특징이 (a) 사용 데이터의 채널 주파수와, (b) 사용 데이터의 채널 최종 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 시스템.
  13. 복수의 비디오 채널 중 대응하는 하나의 채널 상으로 각각 전달된 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 메모리 장치를 사용하여, 상기 복수의 비디오 프로그램의 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 저장하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 메모리 장치로부터 재생 종료(play-out) 후에, 뒤따라오는 언더플로 상태를 방지하기 위해서 상기 복수의 비디오 프로그램 각각을 위해서 충분히 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는, 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 저장하는 단계와,
    사용자 입력을 검출하는 단계와,
    상기 사용자 입력에 응답하여 상기 복수의 비디오 프로그램 중 선택된 하나를 디코딩하기 위해서 스위칭을 시작하는 단계와,
    상기 복수의 비디오 프로그램 중 상기 선택된 하나에 대응하는 상기 저장되어 있는 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하고, 스위칭을 시작하는 상기 단계가 상기 복수의 비디오 프로그램 중 상기 선택된 하나를 디코딩하기 위해 스위칭 할 때 적어도 하나의 스플라이싱 컨스트레인트를 채용하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나의 스플라이싱 컨스트레인트는 상기 선택된 프로그램의 프레임, 상기 선택된 프로그램의 프레임 시퀀스, 상기 선택된 프로그램의 화상 및 상기 선택된 프로그램의 화상 그룹 중 적어도 하나에 응답해서 수행되는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13항에 있어서, 스플라이싱 컨스트레인트를 채용하는 상기 단계는 (a) 상기 선택된 비디오 프로그램에 대응하는 암호화된 비디오 데이터를 상기 선택된 비디오 프로그램의 MPEG 호환되는 앵커 I-프레임에서 디코딩 시작하기, (b) 디코딩을 시작하기 전에 상기 선택된 비디오 프로그램에 대응하는 비디오 데이터의 GOP(Group of Pictures)내의 B-프레임을 폐기하기, 및 (c) 현재 시청하는 프로그램을 디코딩하는 것으로부터 상기 현재 시청 프로그램의 GOP앵커 프레임 바로 전에 상기 선택된 비디오 프로그램을 디코딩하는 것으로 스위칭하기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램 각각을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  16. 제 13항에 있어서, 복수의 튜너를 사용하여 상기 대응하는 복수의 비디오 채널을 동시에 수신하는 단계와,
    상기 적어도 하나의 메모리 장치로부터 선택된 제 1 버퍼내의 상기 복수의 튜너 중 제 1 튜너로부터 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 단계와,
    상기 복수의 튜너로부터 선택된 제 2 튜너로부터 나온 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순차적으로 복수의 비디오 프로그램을 디스플레이하기 위한 방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 저장되어 있는 인코딩된 비디오 데이터를 디코딩하는 상기 단계는 다른 이미지 시퀀스로 디코딩된 데이터를 공급하기 위해서, 상기 저장되어 있는 인코딩된 비디오 데이터 중 선택된 비디오 데이터를 재정리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  18. 제 13항에 있어서, 사용자에 의해 선택될 다음 비디오 채널을 예측하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 비디오 프로그램의 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 동시에 저장하는 상기 단계는 상기 예측된 다음 비디오 채널 상으로 전달된 비디오 프로그램에 대응하는 이미지를 나타내는 인코딩된 비디오 데이터를 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 다음 비디오 채널을 예측하는 상기 단계는, (a) 사용자 채널 시청 이력 특징을 결정하는 단계, (b) 사용자 선호 프로그램/채널 판단기준을 결정하는 단계, (c) 사용자 인터페이스 탐색항해 명령어를 결정하는 단계, 및 (d) 사용자 인터페이스 감지 입력 데이터를 결정하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 시청 이력 특징은, (a) 사용 데이터의 채널 주파수, 및 (b) 사용 데이터의 채널 최종 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 프로그램을 순차적으로 디스플레이하기 위한 방법.
  21. 복수의 비디오 채널 상으로 전달된 프로그램을 나타내는 패킷화된 비디오 데이터를 수신하는 디지털 비디오 디코딩 시스템에서 사용자에 의해서 선택될 다음 채널을 예측하기 위한 방법에 있어서,
    다음 채널 선택을 예측할 때 사용하기 위한 정보, 즉 (a) 미리 결정된 사용자 채널 및 프로그램 선호 판단기준, (b) 미리 결정된 사용자 채널 탐색항해 패턴, 및 (c) 사용자 데이터 입력 장치 감지 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 수집하는 단계와,
    상기 수집된 정보로부터 나온 확률적인 결정(probability determination)에 기초한 사용자에 의해 선택될 것 같은 채널을 식별하기 위해 상기 수집된 정보를 처리하는 단계와,
    상기 복수의 비디오 채널 내에서 상기 식별된 채널을 상기 예측된 다음 채널로서 채택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다음 채널을 예측하기 위한 방법.
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