KR100961635B1 - 방송 수신 장치 및 그의 그래픽 영상 신호 송수신 방법 - Google Patents

방송 수신 장치 및 그의 그래픽 영상 신호 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은 방송 수신 장치 및 그의 그래픽 영상 신호 송수신 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 방송 신호를 수신하는 방송 신호 수신부, 상기 방송 신호 처리를 위한 전반적인 제어기능을 수행하며 그래픽 영상 신호를 형성하는 호스트 프로세서, 상기 방송 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 생성하며 상기 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하여 출력하는 비디오 프로세서를 포함하는 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법에 있어서, 상기 호스트 프로세서가 그래픽 영상 신호를 형성하는 단계; 상기 호스트 프로세서에서 무손실 부호화기가 부호화 제어기의 제어에 따라 상기 그래픽 영상 신호를 무손실 압축하여 상기 비디오 프로세서로 출력하는 단계; 상기 비디오 프로세서에서 무손실 복호화기가 복호화 제어기의 제어에 따라 상기 무손실 압축된 그래픽 영상 신호를 무손실 복원하고, 영상 합성기가 상기 무손실 복원된 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상신호를 합성하여 출력하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 방송 수신 장치에서 호스트 프로세서와 비디오 프로세서 간에 OSD 영상 데이터와 같은 그래픽 영상 데이터를 효율적으로 송수신 가능하게 된다.
방송 수신 장치, OSD, 데이터, 부호화, 복호화

Description

방송 수신 장치 및 그의 그래픽 영상 신호 송수신 방법{BROADCASTING RECEIVING APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING GRAPHIC IMAGE SIGNAL THEREOF}
본 발명은 방송 수신 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방송 수신 장치 및 그의 그래픽 영상 신호 송수신 방법에 관한 것이다.
셋탑 박스와 같은 방송 수신 장치는 방송 신호를 수신하여 처리한 후, LCD 등의 영상 표시 장치에 출력한다. 종래의 셋탑 박스의 구성은 다음과 같다. 도 1을 참조하면, 안테나(111)를 통해 위성 방송신호를 수신하여 디지털 비트 스트림을 출력하는 튜너부(112)와, 디지털 비트 스트림 중의 부가정보에 따라 서비스되는 각 채널의 수신 상태 및 부가 정보 중 프로그램 안내 정보를 분석하고 리모콘(113)을 통해 사용자가 원하는 채널이 입력되면 이에 따른 제어신호를 출력하는 호스트 프로세서(114)와, 상기 호스트 프로세서(114)에서 분석 결과 정보를 데이터베이스화하여 저장하는 제 1 메모리부(115)와, 튜너부(112)에서 출력되는 디지털 비트 스트림 중 호스트 프로세서(114)의 제어신호에 따라 사용자가 요구한 채널의 패킷들을 선택하여 출력하는 트랜스포트 디먹스(Transport demux)부(116)를 포함하며, 트랜 스포트 디먹스부(116)에서 출력되는 패킷 중 영상 패킷을 입력받아 복호화하여 주 영상 신호를 형성하는 비디오 디코더인 비디오 프로세서(117)와, 상기 비디오 프로세서(117)에서 디코딩하기 위한 패킷을 일시적으로 저장하는 제 2 메모리부(118)와, 트랜스포트 디먹스부(116)에서 출력된 패킷 중 음성 패킷을 입력받아 복호화하여 음성 신호를 형성하는 오디오 디코더인 오디오 프로세서(119)로 구성된다.
통상적으로, 호스트 프로세서(114)는 방송 채널 선택과 선호 채널 설정 등을 위한 그래픽 영상 신호(예컨대, 'OSD(On Screen Display) 영상 신호')를 생성하여 비디오 프로세서(117)로 전송한다. 비디오 프로세서(117)는 그래픽 영상 신호가 입력되면, 그래픽 영상 신호와 주 영상 신호를 합성하고, 합성된 영상 신호를 LCD와 같은 영상 표시 장치로 출력한다.
그런데, LCD와 같은 영상 표시 장치의 크기 및 해상도가 점차 커짐에 따라 LCD에 표시되는 OSD 창의 크기가 커지고 있고, 크기가 커진 OSD 창을 표시하기 위한 그래픽 영상 신호의 데이터 양도 증가하고 있다.
그러나, 호스트 프로세서(114)는 그래픽 영상 신호의 전송뿐만 아니라 다른 구성요소의 제어 기능을 수행하기 때문에, 비디오 프로세서(117)로 그래픽 영상 신호를 전송하기 위한 전송 대역폭은 제한되어 있다. 상기와 같은 이유로 그래픽 영상 신호의 FPS(Frame Per Second) 수가 떨어지게 되어, LCD 장치에 부자연스러운 그래픽 영상이 나타나게 된다. 또한, 비디오 프로세서(117)는 그래픽 영상 신호를 수신하면, 호스트 프로세서(114)에서 전달되는 그래픽 영상 신호를 제2 메모리부(118)에 일시적으로 저장한 다음, 내부에서 처리된 주 영상 신호와 합성시, 제2 메모리부(118)에 저장된 그래픽 영상 신호를 다시 독출하는데, 그래픽 영상 신호의 데이터의 양이 증가함에 따라, 그래픽 영상 신호를 저장 및 독출 처리하기 위한 시간이 길어지고 있다.
한편, 도 2를 참조하면, OSD 영상(150)은 주 영상(160)과 합성되어, 합성된 영상(170)이 영상 표시 장치에 동시에 표시된다. 이에 따라, 그래픽 영상 신호는 OSD 백그라운드(151)를 표시하기 위한 OSD 백그라운드 영상 신호와, OSD 백그라운드(151) 내에 마련되는 OSD 메뉴 창(window)(152)을 표시하기 위한 OSD 메뉴 창 영상 신호를 포함한다. 백그라운드 영상 신호는 투명색의 화소 정보(크로마키 값)를 가지고, OSD 메뉴 창 영상신호는 반투명색의 화소 정보를 갖는다. 즉, 백그라운드 영상 신호는 반복되는 동일한 화소 정보를 가진다.
따라서, 호스트 프로세서가 그래픽 영상 신호를 비디오 프로세서로 전송시, 그래픽 영상 신호를 압축(부호화)한다면 데이터 량을 줄여 그래픽 영상 신호의 제한된 전송 대역폭으로 인한 문제점을 해소할 수 있을 것이다.
본 발명은 방송 수신 장치에서 호스트 프로세서와 비디오 프로세서 간에 OSD 영상 데이터를 효율적으로 송수신 가능하게 하는 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방송 신호를 수신하는 방송 신호 수신부, 상기 방송 신호 처리를 위한 전반적인 제어기능을 수행하며 그래픽 영상 신호를 형성하는 호스트 프로세서, 상기 방송 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 생성하며 상기 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하여 출력하는 비디오 프로세서를 포함하는 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법에 있어서, 상기 호스트 프로세서가 그래픽 영상 신호를 형성하는 단계; 상기 호스트 프로세서에서 무손실 부호화기가 부호화 제어기의 제어에 따라 상기 그래픽 영상 신호를 무손실 압축하여 상기 비디오 프로세서로 출력하는 단계; 상기 비디오 프로세서에서 무손실 복호화 제어기의 제어에 따라 상기 무손실 압축된 그래픽 영상 신호를 무손실 복원하고, 영상 합성기가 상기 무손실 복원된 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상신호를 합성하여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방송 신호를 수신하는 방송 신호 수신부, 상기 방송 신호의 처리를 위한 전반적인 제어기능을 수행하며 그래픽 영상 신호를 형성하는 호스트 프로세서, 상기 방송 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 생성하며 상기 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하여 출력하는 비디오 프로세서를 포함하는 방송 수신 장치에 있어서, 상기 호스트 프로세서는 상기 그래픽 영상 신호를 압축하여 출력하는 무손실 부호화기와 상기 무손실 부호화기를 제어하는 부호화 제어기를 포함하고, 상기 비디오 프로세서는 압축된 그래픽 영상 신호를 복원하는 무손실 복호화기와 상기 무손실 복호화기를 제어하는 복호화 제어기, 상기 무손실 복호화기에서 복호화된 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하는 영상 합성기를 포함한다.
이러한 구성에 의하여, 방송 수신 장치에서 호스트 프로세서와 비디오 프로세서 간에 그래픽 영상 신호를 효율적으로 송수신할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우에는 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 방송 수신 장치(1)의 호스트 프로세서(10)와 비디오 프로세서(20)에만 관련된 것이므로, 방송 수신 장치(1)의 나머지 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다. 방송 수신 장치(1)는 셋탑 박스, 방송 수신이 가능한 PMP(Portable Multimedia Player), 핸드폰을 포함할 수 있다.
방송 수신 장치(1)는 방송 신호 수신부(30)를 통해 입력되는 방송 신호를 호스트 프로세서(10)와 비디오 프로세서(20)에 의해 처리하여 영상표시장치(2)에 출력한다. 호스트 프로세서(10)는 그래픽 영상 신호를 형성하여 출력한다. 그래픽 영상 신호는 OSD(On Screen Display) 영상 신호, 그래픽 아이콘 영상 신호를 포함한다. 본 실시예에서는 그래픽 영상 신호로서 OSD 영상 신호를 예를 들어 설명한다. 비디오 프로세서(20)는 호스트 프로세서(10)에서 전달된 OSD 영상 신호와 자체적으로 처리한 방송 영상 신호를 합성하여, 합성 영상 신호를 출력한다.
방송 신호 수신부(30)는 수신된 방송 신호를 미리 규약된 비디오/오디오 코덱 방식에 따라 처리하여 영상 신호를 출력한다. 방송 신호 수신부(30)는 안테나(미도시)를 통해 위성 방송 신호를 수신하여 디지털 비트 스트림을 출력하는 튜너부(미도시)와, 튜너부에서 출력되는 디지털 비트 스트림 중 호스트 프로세서(10)의 제어 신호에 따라 사용자가 요구한 채널의 패킷들을 선택하여 출력하는 트랜스포트 디먹스부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따라, 호스트 프로세서(10)는 제1 OSD 영상 신호를 형성하여, 제1 OSD 영상 신호를 부호화(무손실 압축)하고, 부호화된 제1 OSD 영상 신호에 부호화하였음을 나타내는 부호화 정보를 부가하여 제2 OSD 영상 신호를 형성하여 출력한다. OSD 영상은 백그라운드 영상과 OSD 메뉴창 영상으로 이루어지므로, 제1 OSD 영상 신호는 OSD 백그라운드 영상 신호, OSD 메뉴창 영상 신호를 포함한다.
일실시예에 따라, 비디오 프로세서(20)는 제2 OSD 영상 신호를 입력받아, 제2 OSD 영상 신호가 부호화 정보를 포함하는지 판단하고, 부호화 정보를 포함하면 제2 OSD 영상 신호를 복호화(무손실 복원)한 후, 복호화한 제2 OSD 영상 신호와 자체적으로 처리한 주 영상 신호를 합성하여, 합성 영상 신호를 생성한 후 영상 표시 장치(2)에 출력한다.
호스트 프로세서(10)는 도 4에 보인 바와 같이, 무손실 부호화기(11), 무손실 부호화기(11)를 제어하는 부호화 제어기(14)를 포함한다.
무손실 부호화기(11)는 도 5에 보인 바와 같이, 허프만(Huffman) 부호화기(11a)와 런랭쓰(Run Length) 부호화기(11b)를 포함한다. 다른 실시예에 따라 허프만 부호화기(11a)와 런랭쓰 부호화기(11b) 중 어느 하나만을 포함할 수 있다. 허프만 부호화 및 런랭쓰 부호화는 연속된 값을 많이 갖는 영상 신호에 효과적이다. 허프만 부호화는 고정길이 부호를 가변길이 부호로 바꾸는 것으로서, 빈번하게 발생하는 심볼에는 짧은 부호를, 드물게 발생하는 심볼에는 긴 부호를 할당하여 평균 부호 길이를 원래 심볼의 고정 길이보다 짧게 하는 것이다. 런랭쓰 부호화는 데이터에서 같은 값이 연속해서 나타나는 것을 그 개수와 반복되는 값만으로 표현하는 방법이다. 런랭쓰 부호화로서, 한 개의 픽셀 정보를 하나의 심볼로 부호화하는 방식 뿐만 아니라, 두 개 이상의 픽셀 정보를 하나의 심볼로 부호화하는 방식을 이용할 수 있다. 두 개 이상의 픽셀 정보를 하나의 심볼로 부호화하는 경우, 하나의 픽셀 정보를 하나의 심볼로 부호화하는 경우에 비해 부호화 효율이 2배가 될 수 있다.
부호화 제어기(14)는 무손실 부호화기(11)를 제어하여 제1 OSD 영상 신호의 OSD 영상 정보를 형성한다. OSD 영상 정보는 OSD 크기 정보, OSD 표시 위치 정보, OSD 컬러 포맷 정보, 크로마키 정보를 포함한다. 크로마키 정보는 OSD 백그라운드의 색상 정보, OSD 메뉴 창의 색상 정보를 포함한다.
일실시예에 따른 비디오 프로세서(20)는 도 4에 보인 바와 같이, 무손실 복호화기(22), 방송 영상 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(21), 무손실 복호화기(22)에서 복호화된 OSD 영상 신호와 영상 신호 처리부(21)에서 출력되는 주 영상 신호를 합성하는 영상 합성기(23), 무손실 복호화기(22)를 제어하는 복호화 제어기(24)를 포함한다.
본 실시예에서, 무손실 복호화기(22)는 도 6에 보인 바와 같이, 런랭쓰 복호화기(22a), 허프만 복호화기(22b)를 포함한다. 복호화 제어기(24)는 호스트 프로세서(10)에서 입력되는 제2 OSD 영상 신호가 부호화 정보를 포함하는지 판단하여 부호화 정보를 포함하면, 무손실 복호화기(22)를 제어하여 제2 OSD 영상 신호를 복호화한다.
도 7은 일실시예에 따른 방송 수신 장치(1)의 호스트 프로세서(10)의 OSD 영 상 신호 송신 방법의 순서도이고, 도 8은 일실시예에 따른 방송 수신 장치(1)의 비디오 프로세서(20)의 OSD 영상 신호 수신 방법의 순서도이다. 도 7에 보인 바와 같이, 호스트 프로세서(10)는 제1 OSD 영상 신호를 생성한다(S1). 호스트 프로세서(10)의 무손실 부호화기(11)는 제1 OSD 영상 신호에 대해 무손실 허프만 부호화를 수행하고(S2), 허프만 부호화된 제1 OSD 영상 신호에 대해 무손실 런랭쓰 부호화를 수행한다(S3). 그리고, 호스트 프로세서(10)의 부호화 제어기(14)는 부호화된 제1 OSD 영상 신호에 부호화 정보를 부가하여 제2 OSD 영상신호를 형성하여, 비디오 프로세서(20)에 전송한다(S4). 부호화 정보는 제2 OSD 영상 신호가 부호화되었음을 나타내는 정보이다.
비디오 프로세서(20)가 제2 OSD 영상 신호를 수신하면(S11), 도 8에 보인 바와 같이, 비디오 프로세서(20)의 복호화 제어기(24)는 호스트 프로세서(10)로부터 입력되는 제2 OSD 영상 신호의 부호화 정보에 근거하여, 입력된 제2 OSD 영상 신호가 부호화된 것인지 판단한다(S12). 제2 OSD 영상 신호가 부호화된 것이면, 복호화 제어기(24)는 무손실 복호화기(22)를 제어하여, 제2 OSD 영상 신호에 대해 무손실 런랭쓰 복호화를 수행(S13)한 다음, 무손실 허프만 복호화를 수행(S14)하여 제1 OSD 영상 신호를 형성한다. 그 다음, 복호화 제어기(24)는 영상 합성기(23)를 제어하여, 비디오 프로세서(20)의 영상 신호 처리부(21)에서 출력되는 내부 영상 신호인 주 영상 신호와 복호화된 제1 OSD 영상 신호를 합성하고(S15), 영상 합성기(23)는 합성된 영상 신호를 영상 표시 장치(2)에 출력한다(S16).
이러한 구성에 의하여, 방송 수신 장치에서 호스트 프로세서가 비디오 프로 세서에 OSD 영상 신호를 부호화하여 전송가능하며, 이에 따라 호스트 프로세서가 OSD 영상 신호를 비디오 프로세서로 전송시, 한정된 전송 대역폭의 한계를 극복할 수 있다.
이러한 본원 발명의 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 방송 수신 장치의 내부 구성을 보인 개략도이다.
도 2는 방송수신 장치의 OSD 영상 신호와 주 영상 신호의 구성을 보인 개략도이다.
도 3은 일실시예에 따른 방송 수신 장치의 내부 구성을 보인 개략도이다.
도 4는 일실시예에 따른 호스트 프로세서와 비디오 프로세서의 내부 구성을 보인 개략도이다.
도 5는 도 4의 무손실 부호화기의 구성을 보인 개략도이다.
도 6은 도 4의 무손실 복호화기의 구성을 보인 개략도이다.
도 7은 일실시예에 따른 방송 수신 장치에서 호스트 프로세서의 OSD 영상 신호 송신 방법의 순서도이다.
도 8은 일실시예에 따른 방송 수신 장치에서 비디오 프로세서의 OSD 영상 신호 수신 방법의 순서도이다.

Claims (9)

  1. 방송 신호를 수신하는 방송 신호 수신부, 상기 방송 신호 처리를 위한 전반적인 제어기능을 수행하며 그래픽 영상 신호를 형성하는 호스트 프로세서, 상기 방송 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 생성하며 상기 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하여 출력하는 비디오 프로세서를 포함하는 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법에 있어서,
    상기 호스트 프로세서가 그래픽 영상 신호를 형성하는 제1 단계,
    상기 호스트 프로세서에서 무손실 부호화기가 부호화 제어기의 제어에 따라 상기 그래픽 영상 신호를 무손실 압축하여 상기 비디오 프로세서로 출력하는 제2 단계,
    상기 비디오 프로세서에서 무손실 복호화기가 복호화 제어기의 제어에 따라 상기 무손실 압축된 그래픽 영상 신호를 무손실 복원하고, 영상 합성기가 상기 무손실 복원된 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상신호를 합성하여 출력하는 제3 단계를 포함하는, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그래픽 영상 신호의 압축/복원 방식은 허프만 부호화/복호화 방식과 런랭쓰 부호화/복호화 방식 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 상기 부호화 제어기가 상기 그래픽 영상 신호가 부호화되었음을 나타내는 부호화 정보를 상기 부호화된 그래픽 영상 신호에 부가하는 단계를 포함하는, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 그래픽 영상 신호를 복원하는 단계는, 상기 복호화 제어기가 상기 호스트 프로세서로부터 출력되는 상기 그래픽 영상 신호가 부호화 정보를 포함하는지 판단하는 단계, 판단결과 부호화 정보를 포함하면 상기 복호화 제어기가 상기 무손실 복호화기를 제어하여 상기 압축된 그래픽 영상 신호를 복원하는 단계를 포함하는, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 비디오 프로세서의 무손실 복호화기가 상기 그래픽 영상 신호를 복원하는 단계를 수행하기 전에, 상기 복호화 제어기가 상기 호스트 프로세서로부터 수신한 그래픽 영상 신호가 부호화 정보를 포함하는지 판단하는 단계를 포함하는, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 런랭쓰 부호화는 상기 그래픽 영상 신호의 2픽셀 정보를 하나의 심볼로 부호화하는 것인, 방송 수신 장치의 그래픽 영상 신호 송수신 방법.
  7. 방송 수신 장치에 있어서,
    방송 신호를 수신하는 방송 신호 수신부, 상기 방송 신호의 처리를 위한 전반적인 제어기능을 수행하며 그래픽 영상 신호를 형성하는 호스트 프로세서, 상기 방송 신호를 입력받아 처리하여 주 영상 신호를 생성하며 상기 그래픽 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하여 출력하는 비디오 프로세서를 포함하며,
    상기 호스트 프로세서는 상기 그래픽 영상 신호를 압축하여 출력하는 무손실 부호화기와 상기 무손실 부호화기를 제어하는 부호화 제어기를 포함하고,
    상기 비디오 프로세서는 압축된 그래픽 영상 신호를 복원하는 무손실 복호화기와 상기 무손실 복호화기를 제어하는 복호화 제어기, 상기 무손실 복호화기에서 복호화된 영상 신호와 상기 주 영상 신호를 합성하는 영상 합성기를 포함하는, 방송 수신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부호화 제어기가 상기 그래픽 영상 신호가 부호화되었음을 나타내는 부호화 정보를 상기 부호화된 그래픽 영상 신호에 부가하여 출력하는 것인, 방송 수신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복호화 제어기가 상기 호스트 프로세서로부터 출력되는 상기 그래픽 영상 신호가 부호화 정보를 포함하는지 판단하고, 판단결과 부호화 정보를 포함하면 상기 무손실 복호화기를 제어하여 상기 그래픽 영상 신호를 복원하는 것인, 방송 수신 장치.
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US20050212969A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 Via Technologies Inc. Apparatus and method of image display with real-time compression

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