KR101728077B1 - 에이치디 셋톱박스를 유에치디 티브이에 접속할 수 있도록 하는 장치에서의 반투명 메뉴화면을 구현하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

에이치디 셋톱박스를 유에치디 티브이에 접속할 수 있도록 하는 장치에서의 반투명 메뉴화면을 구현하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

UHD 방송 처리가 불가능한 기존의 HD급 또는 Full HD급의 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있도록 하면서도 반투명한 메뉴 화면을 표시할 수 있도록 하는 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은, HD 셋톱박스로부터 제1 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고, 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 TV 영상을 수신하는 영상수신단계와, 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하는 투명도 적용단계와, 상기 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하는 메뉴합성단계와, 합성된 영상을 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하는 출력단계를 구비한다. 본 발명에 따르면, UHD 방송 처리가 불가능한 기존의 HD급 또는 Full HD급의 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있도록 하면서도 반투명한 메뉴 화면을 표시할 수 있다.

Description

에이치디 셋톱박스를 유에치디 티브이에 접속할 수 있도록 하는 장치에서의 반투명 메뉴화면을 구현하기 위한 방법 및 장치 {Method and apparatus for implementing semi-transparent menu display in a device for connecting HD set-top box to UHD TV}
본 발명은 HD 셋톱박스를 UHD TV에 접속할 수 있도록 하는 장치에서의 반투명 메뉴화면을 구현하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UHD 방송 처리가 불가능한 기존의 HD급 또는 Full HD급의 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있도록 하면서도 반투명한 메뉴 화면을 표시할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셋톱박스(Set-Top Box)란 TV 등의 영상재생장치에 연결되어 외부에서 들어오는 신호를 수신하여 영상재생장치에서 재생 가능한 신호로 변환하여 영상재생장치로 전달해주는 장치이다. 셋톱박스에 외부 신호를 주는 장치로는 이더넷 케이블, 위성파 수신 안테나, 동축 케이블, 전화선, 일반 VHF 혹은 UHF 안테나 등이 있다.
도 23은 종래의 HD(High-Definition) 또는 Full HD급의 셋톱박스(이하, 'HD 셋톱박스'라 함)(10)가 HDTV(20)에 연결되어 있는 모습을 보여주는 개념도이다. HD 셋톱박스(10)는 도 24에 도시된 것처럼, 방송 인터페이스(12)를 통해 HD급의 영상신호가 포함된 방송신호를 수신하고 복조하여 선택된 채널의 방송신호를 추출하고, 신호처리부(11)에서 디코딩하여 영상신호를 추출하고, 추출된 영상신호를 HD용 HDMI 인터페이스(15)를 통해 HDTV(20)에 전달한다. 방송 인터페이스(12)는 유선 인터넷 인터페이스, 무선 인터넷 인터페이스, 위성파 수신 안테나 인터페이스, 동축 케이블 인터페이스, 전화선 인터페이스, VHF 혹은 UHF 안테나 인터페이스 등이 될 수 있다. 사용자는 리모콘을 사용하여 채널선택, 음량조절, 메뉴 표시 등의 셋톱박스 기능을 제어하며, 제어부(16)는 리모콘 수신부(17)를 통해 사용자 조작명령을 받아서 해당되는 동작을 수행한다. 또한, 제어부(16)는 이더넷 인터페이스(14)를 통해 새로운 버전의 셋톱박스 소프트웨어를 다운로드 받아서 갱신하거나, 사용자 조작명령 수신, 인터넷 쇼핑 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다. 한편, 제품에 따라서는 인터넷 접속을 방송 인터페이스(12)를 통해 수행하도록 구성하는 경우도 있다.
그런데, 영상압축기술, 통신기술 및 디스플레이 장치 기술이 발전함에 따라서 TV 방송의 해상도가 점점 높아지고 있다. UHD(Ultra High Definition)급 영상의 압축 및 복원이 가능한 HEVC(High Efficiency Video Coding) 규격의 제정 및 UHD급 디스플레이 장치의 지속적인 가격 인하로 인하여 Full HD(1920×1080)보다 네 배 이상 화질이 선명한 4K급 초고화질(4K UHD)(3840×2160) TV가 등장하여 보급되고 있다. UHD TV는 또한 단순히 해상도만 높아진 것이 아니라 색 재현력이 좋아지면서 입체감 있는 화면을 전달할 수 있게 되었다.
현재까지는 대부분의 가정에 HD급 또는 Full HD급의 영상을 처리할 수 있는 셋톱박스가 설치되어 있다. 따라서, UHD TV를 시청하기 위해서는 기존에 설치되어 있는 HD 셋톱박스를 UHD 영상의 처리가 가능한 UHD급 셋톱박스로 교체하여야 한다. 대다수의 가정에 설치된 HD 셋톱박스를 모두 UHD급 셋톱박스로 교체하는데는 비용이 많이 소요되므로, UHD 방송의 저변 확대에 걸림돌이 되고 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, UHD 방송 처리가 불가능한 기존의 HD급 또는 Full HD급의 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있도록 하면서도 반투명한 메뉴 화면을 표시할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 방법은, HD 셋톱박스와의 접속을 위한 제1 HDMI 인터페이스와, UHD TV와의 접속을 위한 제2 HDMI 인터페이스와, HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상를 수신하기 위한 이더넷 인터페이스를 구비하여 HD 셋톱박스를 UHD TV에 접속할 수 있도록 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 방법은 UHD TV에도 적용이 가능하다.
본 발명의 방법은, HD 셋톱박스로부터 제1 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고, 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 TV 영상을 수신하는 영상수신단계와, 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하는 투명도 적용단계와, 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하는 디코딩 단계와, 상기 디코딩된 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하는 메뉴합성단계와, 합성된 영상을 제2 HDMI 인터페이스를 통해 출력하는 출력단계를 구비한다.
상기 OSD 영상은 full-HD급 또는 HD급 해상도의 영상이며, 상기 투명도 적용단계는, 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하는 캡처단계와, 상기 캡처화면을 UHD급 해상도로 업스케일하는 업스케일 단계와, 상기 UHD급 해상도의 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용하여 컬러키 화면을 생성하는 컬러키 화면 생성단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 투명도 정보는 투명도를 적용할 색상값에 관한 정보와 적용할 투명도 값을 포함할 수 있다. 또한, 상기 색상값에 관한 정보는 투명도를 적용할 최저 색상값과 최대 색상값을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 UHD 어댑터 또는 상기 UHD TV는 상기 최저 색상값과 최대 색상값 사이에 있는 색상을 가진 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한다.
일 실시예에서, 상기 컬러키 화면 생성단계는, 상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와, 상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 컬러키 화면 생성단계는, 상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와, 상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 임시 컬러키 화면을 생성하는 단계와, 상기 임시 컬러키 화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 임시 컬러키 화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 투명도 정보는 미리 정의해둔 복수의 메뉴패턴 중에 하나를 나타내는 메뉴패턴 정보일 수 있다. 이 경우에, 상기 컬러키 화면 생성단계는, 상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 정보를 메모리에서 읽어와서 상기 캡처화면에 적용하여 알파화면을 생성하는 알파화면 생성단계와, 상기 알파화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 저장하고 있는 래스터 형태로 저장될 수 있다. 이 경우에, UHD 어댑터 또는 UHD TV는 상기 알파화면 생성단계에서, 메모리로부터 읽어온 각 픽셀의 알파값을 캡처화면의 대응되는 픽셀의 알파값 부분에 적용하여 알파화면을 생성한다.
다른 실시예에서, 상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 함수로 표현한 함수 형태로 저장될 수 있다. 이 경우에, UHD 어댑터 또는 UHD TV는 상기 알파화면 생성단계에서, 메모리로부터 읽어온 함수를 실행하여 캡처화면의 알파값 부분에 적용함으로써 알파화면을 생성한다.
상기 메뉴합성단계에서, UHD 어댑터 또는 UHD TV는 컬러키 화면의 각 픽셀의 투명도값에 따라 컬러키 화면의 색상값과 TV 영상의 색상값을 합성한다.
본 발명의 방법을 적용한 UHD 어댑터는, HD 셋톱박스와의 접속을 위한 제1 HDMI 인터페이스; UHD TV와의 접속을 위한 제2 HDMI 인터페이스; HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스; 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부; 상기 제1 HDMI 인터페이스를 통해 HD 셋톱박스로부터 수신되는 HD 해상도의 TV 영상을 상기 신호처리부에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하여 업스케일된 영상을 상기 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하고, HD 셋톱박스로부터 제1 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하면 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하며, 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 상기 신호처리부에서 디코딩하도록 하고, 상기 디코딩된 UHD 해상도의 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하여 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하는 제어부를 구비한다.
본 발명의 방법을 적용한 UHD TV는, UHD 디스플레이 장치; 상기 UHD 디스플레이 장치를 구동하기 위한 디스플레이 구동부; HD 셋톱박스와의 접속을 위한 HDMI 인터페이스; HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스; 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부; 상기 HDMI 인터페이스를 통해 HD 셋톱박스로부터 입력되는 HD 영상을 상기 신호처리부에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하여 업스케일된 영상을 상기 디스플레이 구동부를 통해 UHD 디스플레이 장치로 출력하고, HD 셋톱박스로부터 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하면 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하고, 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 상기 신호처리부에서 디코딩하도록 하여 상기 디코딩된 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하여, 합성된 영상을 UHD 디스플레이에 출력하는 제어부를 구비한다.
본 발명에 따르면, HD 셋톱박스의 소프트웨어를 갱신하고 HD 셋톱박스를 셋톱박스용 UHD 어댑터를 통해 UHD TV에 연결함으로써 HD 셋톱박스 하드웨어를 그대로 사용할 수 있으므로, 종래의 HD용 셋톱박스를 UHD 방송용으로 활용할 수 있다. 또한, 사용자가 직접 TV의 HDMI 포트와 셋톱박스의 HDMI 포트 사이에 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터를 연결할 수 있고, 본 발명의 방법을 적용한 소프트웨어는 온라인으로 다운로드 받아서 자동으로 설치되므로, 셋톱박스 하드웨어를 회수하고 새 셋톱박스를 설치하기 위하여 설치기사가 방문하는 등의 번거로운 절차가 필요 없다. 또한, UHD 방송 처리가 불가능한 기존의 HD급 또는 Full HD급의 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있도록 하면서도 반투명한 메뉴 화면을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터를 연결하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 HD 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
도 4는 선택된 채널에서 HD 영상이 방송되는 경우의 HD 셋톱박스와 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 선택된 채널에서 UHD 영상이 방송되는 경우의 HD 셋톱박스와 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 선택된 채널에서 UHD 영상이 방송되는 경우에 OSD를 처리할 때의 HD 셋톱박스와 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 임시 컬러키 화면을 생성하는 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 컬러키 화면을 생성하는 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따라 컬러키 화면을 생성하는 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 10은 반투명한 메뉴부분을 갖는 OSD 영상이 표시된 TV 화면의 예이다.
도 11은 캡처화면 및 알파화면의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 임시 컬러키 화면의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 컬러키 화면의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 14는 컬러키 화면과 TV 영상을 합성하여 OSD TV 영상을 생성하는 예를 보여주는 도면이다.
도 15는 투명도가 서서히 변하는 투명도 계조가 있는 OSD 영상이 표시된 OSD TV 화면 및 해당 메뉴패턴의 예이다.
도 16은 투명도가 서서히 변하는 투명도 계조가 있는 OSD 영상이 표시된 다른 OSD TV 화면 및 해당 메뉴패턴의 예이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따라 컬러키 화면을 생성하는 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 18은 HD 셋톱박스와 본 발명의 UHD TV를 연결하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 19는 본 발명의 UHD TV의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
도 20는 선택된 채널에서 HD 영상이 방송되는 경우의 HD 셋톱박스와 UHD TV의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 21은 선택된 채널에서 UHD 영상이 방송되는 경우의 HD 셋톱박스와 UHD TV의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 22는 선택된 채널에서 UHD 영상이 방송되는 경우에 OSD를 처리할 때의 HD 셋톱박스와 UHD TV의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 23은 종래의 HD 셋톱박스가 HDTV에 연결되어 있는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 24은 방송 인터페이스를 통해 방송신호를 수신하여 영상재생장치에서 재생 가능한 신호로 변환하는 HD 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 방법을 적용하도록 종래의 HD 셋톱박스의 소프트웨어를 갱신하고, HD 셋톱박스와 일반적인 UHD TV 사이에 본 발명의 HD 셋톱박스용 UHD 어댑터를 연결함으로써, 종래의 HD 셋톱박스의 하드웨어를 그대로 이용하면서 UHD 영상을 즐길 수 있도록 하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 본 발명의 방법을 적용한 소프트웨어가 갱신된 HD 셋톱박스를 사용할 수 있도록 UHD TV에 본 발명을 적용함으로써, 본 발명이 적용된 UHD TV에 종래의 HD 셋톱박스의 하드웨어를 직접 연결하여 UHD 영상을 즐길 수 있도록 하고 있다.
본 발명에서는 종래의 HD 셋톱박스의 하드웨어는 그대로 사용하면서 소프트웨어만을 일부 변경하여 사용한다. 다만, 종래의 HD 셋톱박스와는 달리 유선 인터넷 인터페이스, 무선 인터넷 인터페이스, 위성파 수신 안테나 인터페이스, 동축 케이블 인터페이스, 전화선 인터페이스, VHF 혹은 UHF 안테나 인터페이스 등의 방송 인터페이스를 통해 HD 영상 이외에도 UHD 영상이 입력될 수 있다.
1. UHD 어댑터
먼저, 종래의 HD 셋톱박스를 UHD TV에 연결할 수 있도록 UHD 어댑터를 사용하는 경우의 예를 도 1 내지 도 17을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 HD 셋톱박스와 UHD TV 사이에 UHD 어댑터를 연결하는 방법을 보여주는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 UHD 어댑터의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이고, 도 3은 본 발명에서 사용되는 HD 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
본 발명에서 사용되는 HD 셋톱박스(200)의 하드웨어는 종래와 동일하다. 즉, HD 셋톱박스(200)는 리모콘으로부터 채널 선택, 음량 조절 등의 조작 명령을 수신하기 위한 리모콘 수신부(217), 압축된 HD 영상 또는 압축된 UHD 영상을 포함한 방송 신호를 수신하여 선택된 방송채널의 방송 신호를 복조하기 위한 방송 인터페이스(212), 압축된 UHD 영상을 유선 또는 무선 인터넷을 통해 송신하기 위한 이더넷 인터페이스(214), 압축된 HD 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부(211), TV에 연결하여 디코딩된 영상 데이터를 전송하기 위한 HD용 HDMI 인터페이스(215)와 제어부(216)를 구비한다.
제어부(216)는 방송 인터페이스(212)로 하여금 방송 신호를 복조하여 선택된 방송채널을 추출하도록 제어한다. 선택된 방송채널을 통해 압축된 HD 영상이 수신되는 경우에 제어부(216)는 HD용 HDMI 인터페이스(15)를 통해 '업스케일' 명령을 출력하고, 신호처리부(211)에서 압축된 HD 영상, 예를 들면 H.264 표준에 의해 압축된 영상을 디코딩하여 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 출력하도록 제어한다. 한편, 선택된 방송채널을 통해 압축된 UHD 영상(UHD 해상도의 TV 영상)이 수신되는 경우에는 제어부(216)는 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 'UHD 영상 디스플레이' 명령을 출력하고, 압축된 UHD 영상을 이더넷 인터페이스(214)를 통해 유선 또는 무선 인터넷을 통해 송신하도록 제어한다.
본 발명의 UHD 어댑터(100)는 HD 셋톱박스(200)를 연결하기 위한 HD용 HDMI 인터페이스(120), UHD TV(300)에 연결하기 위한 UHD용 HDMI 인터페이스(150), 압축된 UHD 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부(130), HD 셋톱박스(200)로부터 압축된 UHD 영상를 수신하기 위한 이더넷 인터페이스(140), 그리고 제어부(110)를 구비한다. 제어부(110)는 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 수신되는 HD 영상을 신호처리부(130)에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하도록 하여 업스케일된 영상을 UHD용 HDMI 인터페이스(150)를 통해 UHD TV(300)로 출력하고, 이더넷 인터페이스(140)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 수신되는 압축된 UHD 영상을 신호처리부(130)에서 디코딩하도록 하여 디코딩된 UHD 영상을 UHD용 HDMI 인터페이스(150)를 통해 UHD TV(300)로 출력한다.
HD 셋톱박스(200)의 방송 인터페이스(212)에는 유선 인터넷, 무선 인터넷, 위성파 수신 안테나, 동축 케이블, 전화선, VHF 혹은 UHF 안테나 등의 방송수신을 위한 수단들이 연결될 수 있다. HD 셋톱박스(200)의 HD용 HDMI 인터페이스(215)와 UHD 어댑터(100)의 HD용 HDMI 인터페이스(120) 사이에는 HDMI1.4 이하 버전에 호환되는 HDMI 케이블이 연결된다. HD 셋톱박스(200)와 UHD 어댑터(100) 사이에는 또한 이더넷을 통해 유선 또는 무선 인터넷이 연결되어 압축된 UHD 영상이 이를 통해 전송된다. UHD 어댑터(100)의 UHD용 HDMI 인터페이스(150)와 UHD TV(300)의 UHD용 HDMI 인터페이스(150) 사이에는 HDMI2.0 이상의 버전에 호환되는 HDMI 케이블이 연결된다.
본 발명에서 HD 셋톱박스(200)는 HD 영상은 디코딩한 후에 HDMI를 통해서 출력하고, UHD 영상은 디코딩을 하지 않고 이더넷을 통해 그대로 전송한다.
선택된 방송채널로 HD 영상(HD 해상도의 TV 영상)이 수신되는 경우의 동작을 도 4를 참조하여 설명한다. 먼저, HD 셋톱박스(200)는 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 '업스케일' 명령을 출력한다(S40). 이 명령은, HDMI로 입력되는 HD급 또는 full-HD급의 영상(이하, 'HD 영상'이라 함)을 4K 해상도의 영상(4K UHD)으로 업스케일(upscale)하라는 명령으로서, 예를 들면 HDMI-CEC(Consumer Electronics Control) 포맷으로 되어있다. 그리고, HD 셋톱박스(200)는 신호처리부(211)에서 방송 인터페이스(212)를 통해 수신한 압축된 HD 영상을 디코딩하여 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 전송함으로써(S41), 디코딩된 HD 영상 데이터가 UHD 어댑터(100)로 전달된다. 그러면, UHD 어댑터(100)는 이후부터는 HD용 HDMI 인터페이스(120)로 입력되는 HD 영상을 4K UHD 해상도로 업스케일하여 UHD용 HDMI 인터페이스(150)를 통해 UHD TV(300)로 출력한다(S42).
다음으로, 선택된 방송채널로 UHD 영상(UHD 해상도의 TV 영상)이 수신되는 경우의 동작을 도 5를 참조하여 설명한다. 먼저, HD 셋톱박스(200)는 콘텐트 디렉토리 서비스(Content Directory Service, CDS)를 통해 현재 시청하고 있는 UHD 영상이 방영되고 있는 채널(이하, 'UHD 채널'이라 함)의 URL(uniform resource locator) 주소를 생성한다(S50). 그리고, HD 셋톱박스(200)는 DLNA(Digital Living Network Alliance)의 DMS(Digital Media Server)로서 동작을 시작하며(S51), HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 4K-UHD 영상을 디스플레이하라는 HDMI-CEC 명령(Display 4K video)을 출력한다(S52). 이 명령을 수신한 UHD 어댑터(100)는 이후부터는 DLNA(Digital Living Network Alliance)의 DMP(Digital Media Player)로서 동작을 시작한다(S53).
HD 셋톱박스(200)는 UHD 채널을 통해 수신되어 복조된(demodulated) 압축 UHD 영상(UHD 해상도의 압축된 TV 영상)을 이더넷 인터페이스(214)를 통해 상기 URL로 전송하면(S54), DMP(Digital Media Player)로서 동작하는 UHD 어댑터(100)는 이를 수신하여 디코딩한 후에 UHD용 HDMI 인터페이스(150)를 통해 UHD TV(300)로 출력한다(S55).
한편, 일반적으로 셋톱박스에서는 사용자가 채널을 선택하면 해당 채널의 번호를 현재 디스플레이되는 영상에 삽입하여 표시하고, 음량을 조절하면 조절된 음량에 관한 정보를 현재 디스플레이되는 영상에 삽입하여 표시한다. 이러한 기능을 OSD(On-Screen Display)라고 한다. HD 영상이 디스플레이되는 경우에는 셋톱박스는 종래처럼 HD 영상에 OSD 영상을 합성하여 HDMI를 통해 출력하면 된다. 그러나, HD 셋톱박스(200)는 UHD 영상을 디코딩하거나 인코딩할 수 없으므로, UHD 영상이 수신되는 경우에는 이러한 방식으로 OSD를 표시할 수 없다.
1-1. OSD 기능 구현의 첫번째 방법
본 발명에서 UHD 영상이 디스플레이되고 있는 상태에서 OSD 기능을 구현하는 첫번째 방법을 도 6을 참조하여 설명한다.
선택된 방송채널을 통해 압축된 UHD 영상이 수신되는 도중에 사용자가 리모콘을 사용하여 음량을 조절하거나 채널정보를 조회하는 경우에 TV 영상에 OSD(On Screen Display) 영상을 표시해야 한다. OSD 영상이 표시된 TV 화면의 예가 도 10에 도시되어 있다. OSD 영상이 표시된 TV 화면(이하, 이를 'OSD TV 영상'이라 함)은 도 10에 도시한 예와 같이 TV 영상이 완전히 가려지는 불투명 메뉴 부분(A)과 TV 영상과 메뉴 영상이 겹쳐서 보여지는 반투명 메뉴 부분(B), 그리고 메뉴가 표시되지 않은 TV 영상 부분(C)을 가질 수 있다.
이러한 경우에 HD 셋톱박스(200)의 제어부(216)는 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 메뉴를 디스플레이하라는 HDMI-CEC 명령(Display MENU)을 출력한다(S60). 그리고, HD 셋톱박스(200)는 메뉴 부분을 제외한 부분이 미리 정해진 색으로 되어 있는 OSD 영상을 생성하여 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 출력한다(S61). 예를 들면, 메뉴 부분은 검정색을 제외한 색으로만 구성하고, TV 영상이 표시되어야 하는 부분은 검정색으로 구성한 OSD 영상을 생성한다.
한편, 투명도는 ARGB(Alpha, Red, Green, Blue)의 알파(Alpha) 부분으로 표현할 수 있으나, HD 셋톱박스(200)에서 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 UHD 어댑터(100)로 전송되는 영상 데이터는 RGB로 되어 있어서 알파값이 전달되지 않으므로, 투명도 정보는 별도로 전송되어야 한다. 본 발명에서는 두가지 방법으로 투명도 정보를 전송하며, 이에 대해서는 후술한다.
DMP로서 동작을 수행하는 도중에 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 메뉴표시 명령을 받은 UHD 어댑터(100)는, 신호처리부(130)에서 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해 입력되는 OSD(On-Screen Display) 영상을 캡처하고 UHD 영상으로 업스케일하도록 하고, 업스케일된 캡처영상(도 11의 (a))에 HD 셋톱박스(200)로부터 수신한 투명도 정보를 적용하여 컬러키 화면(도 13)을 생성한다(S62). 투명도 정보를 전달받고 컬러키 화면을 생성하는 방법에 대해서는 후술한다.
한편, 이더넷 인터페이스(14)를 통해서는 UHD 채널을 통해 수신되어 복조된 압축된 UHD 영상이 계속해서 상기 URL로 전송되고 있다(S63). UHD 어댑터(100)의 신호처리부(130)는 이더넷 인터페이스(140)를 통해 입력되는 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하고(S64), 디코딩된 UHD 해상도의 TV 영상(도 14의 (b))에 상기 컬러키 화면(도 14의 (a))을 합성한다(S65). 이렇게 합성된 OSD TV 영상(도 14의 (c))은 UHD용 HDMI 인터페이스(150)를 통해 UHD TV(300)로 출력된다(S66).
한편 실시예에 따라서는 UHD 영상(도 14의 (b))은 비디오 버퍼에 저장해두고, 컬러키 영상(도 14의 (a))은 프레임 버퍼에 저장해둔 상태에서 비디오 버퍼와 프레임 버퍼에 있는 영상을 합성하여 OSD TV 영상(도 14의 (c))을 생성하도록 구성할 수도 있다. 즉, UHD 어댑터(100)는 이더넷 인터페이스(140)를 통해 입력되어 디코딩되어 비디오 버퍼에 저장된 UHD 영상(도 14의 (b))과 프레임 버퍼에 저장된 컬러키 화면(도 14의 (a))을 합성하고, 합성된 OSD TV 영상(도 14의 (c))을 UHD TV(300)로 전송한다. 비디오 버퍼에 저장된 영상과 프레임 버퍼에 저장된 화면을 합성할 때에는 프레임 버퍼의 각 픽셀의 투명도값에 따라 프레임 버퍼의 색상값과 비디오 버퍼에 저장된 영상의 해당 픽셀의 색상값이 합성된다. 즉, 투명도값(알파값)이 0x00인 픽셀에 대해서는 비디오 버퍼에 저장된 색상값이 그대로 사용되고, 투명도값이 0xFF인 픽셀에 대해서는 프레임 버퍼에 저장된 색상값이 그대로 사용되며, 투명도값이 반투명을 나타내는 경우에는 해당 투명도값에 따라 양 버퍼에 저장된 색상값을 조합한 색상값으로 변환된다.
다음으로, 투명도 정보의 전달 및 컬러키 화면 생성 방법을 설명한다. 본 발명에서는 크게 다음의 두가지 방법을 사용할 수 있다.
< 컬러키 화면 생성의 제1 실시예 >
제1 실시예에서는 HD 셋톱박스(200)가 UHD 어댑터(100)로 반투명하게 표시할 부분의 색의 범위와 투명값을 HDMI-CEC 명령에 포함시켜 전송한다.
이를 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 도 11의 (a)는 OSD 영상을 캡처하고 업스케일한 캡처화면의 일예로서, 검은색 부분이 투명하게 표시할 부분이고, 청색 부분이 반투명하게 표시할 부분이며 적색 부분은 불투명하게 표시할 부분이다.
본 예에서 UHD 어댑터(100)는 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 메뉴를 디스플레이하라는 HDMI-CEC 명령(Display MENU)을 받은 이후에 HDMI-CEC 명령으로 투명도 정보를 수신한다. 투명도 정보는 투명도를 적용할 색상값에 관한 정보와 적용할 투명도 값을 포함하며, 예를 들면 "투명도값=80%, 반투명 색상하한값=0xFF000001, 반투명 색상 상한값=0xFF101334"와 같이 구성될 수 있다. 여기에서 0xFF101334는 진청색(dark blue)를 나타낸다. 또는 투명도 정보를 HDMI-CEC 명령(Display MENU)에 포함하여 수신할 수도 있다.
또한, UHD 어댑터(100)는 HD 셋톱박스(200)로부터 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해서 HD급 또는 full-HD급 해상도의 OSD 영상을 수신한다. 그러면 UHD 어댑터(100)는 이를 캡처한 후에 UHD 급으로 업스케일하여 UHD급의 캡처화면(도 11의 (a))을 생성한다(단계 S70). UHD 어댑터(100)는 생성한 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 수신한 투명도값(80%)을 알파값으로 적용하여 알파화면(도 11의 (b))을 생성한다(단계 S71).
UHD 어댑터(100)는 캡처화면(도 11의 (a))의 첫번째 픽셀부터 시작하여(단계 S72) 마지막 픽셀까지 전체 픽셀에 대해서(단계 S76, 단계 S77) 색상값이 반투명 색상 범위(본 예의 경우에는 0xFF000001~0xFF101334)에 드는 픽셀(단계 S73의 '예')의 픽셀값은 알파화면(도 11의 (b))의 픽셀값(즉, 알파값이 상기 투명도값으로 적용된 픽셀값)을 가져오고(단계 S75), 반투명 색상 범위에 들지 않는 픽셀(단계 S73의 '아니오')의 픽셀값은 캡처화면(도 11의 (a))의 픽셀값(즉, 알파값이 불투명(0xFF)으로 적용된 픽셀값)을 가져와서 임시 컬러키 화면(도 12)을 생성한다. 이러한 과정을 거쳐서 임시 컬러키 화면에서는 알파값으로 청색 부분은 80%의 투명도값을 갖게 되고, 나머지 부분은 불투명값(0xFF)을 갖는다.
다음으로 도 8에 도시한 것처럼 이렇게 생성된 임시 컬러키 화면에 대해서 다시 미리 정해진 색상(상기 예에서는 검정)에 대해서 알파값을 완전투명으로 변환하여 컬러키 화면을 생성한다.
UHD 어댑터(100)는 임시 컬러키 화면(도 12)의 첫번째 픽셀부터 시작하여(단계 S80) 마지막 픽셀까지 전체 픽셀에 대해서(단계 S84, 단계 S85) 색상값이 미리 정해진 색상(본 예의 경우에는 검정)인 픽셀(단계 S81의 '예')의 픽셀값을 투명(0x00000000)으로 하고(단계 S83), 미리 정해진 색상이 아닌 픽셀(단계 S81의 '아니오')에 대해서는 임시 컬러키 화면(도 12)의 픽셀값을 가져와서(단계 S82) 컬러키 화면(도 13)을 생성한다. 이러한 과정을 거쳐서 컬러키 화면에서는 임시 컬러키 화면 중에 0xFF000000 (불투명 검정)을 갖는 픽셀을 0x00000000 (투명 검정)으로 변환한다. 이렇게 변환된 화면(도 13)은 프레임 버퍼에 저장한다. 이와 같은 과정을 거쳐서 컬러키 화면은 투명 부분(F), 불투명 부분(D), 그리고 정해진 투명도를 갖는 반투명 부분(E)을 갖게 된다.
< 컬러키 화면 생성의 제2 실시예 >
한편, 위의 설명에서는 OSD 영상을 캡처하고 업스케일한 캡처화면에 투명도를 적용하여 임시 컬러키 화면을 먼저 생성한 후에, 임시 컬러키 화면에 대해서 투명하게 표시할 색상을 갖는 픽셀의 알파값을 0x00으로 변환하여 컬러키 화면을 생성하도록 하였으나, 임시 컬러키 화면 생성과정을 생략하고 투명도 적용 절차 및 투명 색상의 알파값을 변환하는 절차를 동시에 수행하여 컬러키 화면을 한번에 생성하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우의 동작 흐름이 도 9에 도시되어 있다.
먼저, UHD 어댑터(100)는 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해서 HD급 또는 full-HD급 해상도의 OSD 영상을 수신한다. 또한, 투명도값 및 투명도값을 적용할 색상범위에 관한 정보도 수신한다. 그러면 UHD 어댑터(100)는 이를 캡처한 후에 UHD 급으로 업스케일하여 UHD급의 캡처화면(도 11의 (a))을 생성한다(단계 S90). UHD 어댑터(100)는 생성한 캡처화면 전체에 대해서 수신한 투명도값(80%)을 적용하여 알파화면(도 11의 (b))을 생성한다(단계 S91).
UHD 어댑터(100)는 캡처화면(도 11의 (a))의 첫번째 픽셀부터 시작하여(단계 S92) 마지막 픽셀까지 모든 픽셀에 대해서(단계 S98, 단계 S99) 색상값이 반투명 색상 범위(본 예의 경우에는 0xFF000001~0xFF101334)에 드는 픽셀(단계 S93의 '예')의 픽셀값은 알파화면(도 11의 (b))의 픽셀값(즉, 알파값이 상기 투명도값으로 적용된 픽셀값)을 가져오고(단계 S97), 색상값이 미리 정해진 색상(본 예의 경우에는 검정)인 픽셀(단계 S94의 '예')의 픽셀값을 투명(0x00000000)으로 하고(단계 S96), 미리 정해진 색상이 아닌 픽셀(단계 S94의 '아니오')에 대해서는 캡처화면(도 11의 (a))의 픽셀값을 가져와서(단계 S95) 컬러키 화면(도 13)을 생성한다. 이와 같은 과정을 거쳐서 컬러키 화면은 투명 부분(F), 불투명 부분(D), 그리고 정해진 투명도를 갖는 반투명 부분(E)을 갖게 된다.
1-2. OSD 기능 구현의 두번째 방법
다음으로, 본 발명에서 UHD 영상이 디스플레이되고 있는 상태에서 OSD 기능을 구현하는 두번째 방법을 도 15 내지 17을 참조하여 설명한다.
전술한 첫번째 방법에서는 HD 셋톱박스(200)로부터 반투명하게 표시할 메뉴 부분의 색상값에 관한 정보와 해당 색상값을 가진 픽셀에 적용할 알파값을 HDMI-CEC 명령으로 수신하도록 하였지만, 두번째 방법에서는 메뉴가 표시되는 복수의 메뉴패턴을 미리 정의해두고 해당 메뉴패턴을 구분할 수 있는 정보를 HDMI-CEC 명령으로 수신하는 방법을 사용한다.
예를 들면, 도 15의 화면예에서와 같이 아래 부분의 불투명한 부분(G)과, 중간의 투명도가 서서히 변하는 투명도 계조(gradation)가 있는 부분(H), 그리고 투명한 부분(I)으로 이루어지는 제1 메뉴패턴과, 도 16의 화면예에서와 같이 중앙과 우측의 사각형으로 된 불투명한 부분(J)과, 불투명한 사각형을 감싸고 있는 반투명 부분(K), 좌측의 계조(gradation)가 있는 부분(M), 그리고 투명한 부분(L)으로 이루어지는 제2 메뉴패턴을 미리 정의해두고, 이들 메뉴패턴 중의 하나를 나타내는 정보로서 UI 번호를 할당해둔다. 그리고, 특정 매뉴패턴의 표시가 필요한 경우에 HD 셋톱박스(200)는 HDMI-CEC 명령으로 해당 UI 번호를 UHD 어댑터(100)로 전송한다. 그러면, UHD 어댑터(100)는 수신한 UI 번호에 대응되는 메뉴 패턴을 메모리에서 읽어와서 캡처화면의 알파값을 변경한다.
UHD 어댑터(100)에서 각 메뉴패턴은 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 저장하고 있는 래스터 형태로 저장될 수도 있고, 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 함수로 표현한 함수 형태로 저장될 수도 있다. 즉, 래스터 형태에서는 모든 픽셀의 알파값이 미리 정의되어 저장되며, 함수 형태에서는 '픽셀[10,10]에서 픽셀[100,100]까지의 사각형에 알파값 0x80을 채워라'와 같은 명령어 형태로 저장될 수 있다.
이와 같이 UI 번호를 사용하는 예에서의 UHD 어댑터(100)의 동작을 도 17을 참조하여 설명한다.
UHD 어댑터(100)는 HD용 HDMI 인터페이스(120)를 통해서 HD급 또는 full-HD급 해상도의 OSD 영상을 수신하면 이를 캡처한 후에 UHD 급으로 업스케일하여 UHD급의 캡처화면(도 11의 (a))을 생성한다(단계 S170). 또한, UHD 어댑터(100)는 HD 셋톱박스(200)로부터 UI 번호도 수신한다.
UHD 어댑터(100)는 수신한 UI 번호에 대응되는 알파값에 관한 정보를 메모리에서 읽어와서 캡처화면에 적용하여 알파화면을 생성한다(단계 S171). 즉, 메모리로부터 읽어온 알파값에 관한 정보를 캡처화면의 알파값 부분에 적용하여 알파화면을 생성한다. 알파값에 관한 정보가 래스터 형태로 되어 있는 경우에는 메모리로부터 읽어온 각 픽셀의 알파값을 캡처화면의 대응되는 픽셀의 알파값 부분에 적용하여 알파화면을 생성하며, 알파값에 관한 정보가 함수 형태로 되어 있는 경우에는 메모리로부터 읽어온 함수를 실행하여 캡처화면의 알파값 부분에 적용함으로써 알파화면을 생성한다.
UHD 어댑터(100)는 알파화면의 첫번째 픽셀부터 시작하여(단계 S172) 마지막 픽셀까지 모든 픽셀에 대해서(단계 S176, 단계 S177) 색상값이 미리 정해진 색상(본 예의 경우에는 검정)인 픽셀(단계 S173의 '예')의 픽셀값을 투명(0x00000000)으로 하고(단계 S175), 미리 정해진 색상이 아닌 픽셀(단계 S173의 '아니오')에 대해서는 알파화면의 픽셀값을 가져와서(단계 S174) 컬러키 화면을 생성한다. 이와 같은 과정을 거쳐서 컬러키 화면은 투명 부분(L), 불투명 부분(J), 반투명 부분(K), 반투명 계조 부분(M)을 갖게 된다.
한편, 투명 부분을 미리 정해진 색(상기 예에서는 검정색)으로 정하는 대신에 UI 번호에 따라 투명 부분도 미리 정의해두고, 단계 S172에서 단계 S176까지의 과정을 생략하도록 구성할 수도 있다.
2. UHD TV
본 발명을 UHD TV에 적용하면 UHD 어댑터를 사용하지 않고도 HD 셋톱박스를 UHD TV에 연결하여 사용할 수 있다. 본 발명이 적용된 UHD TV에 종래의 HD 셋톱박스의 하드웨어를 직접 연결하는 실시예를 도 18 내지 도 22을 참조하여 상세히 설명한다.
도 18은 HD 셋톱박스와 본 발명의 UHD TV를 연결하는 방법을 보여주는 개념도이고, 도 19는 본 발명의 UHD TV의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
본 발명의 UHD TV(400)는 종래의 UHD TV의 구성과 대동소이하지만, HD 셋톱박스(200)를 연결할 수 있는 HD용 HDMI 인터페이스(420)와 압축된 UHD 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부(430)를 구비하고, 제어부가 본 발명의 방법을 실행하도록 구성되어 있다는 점에서 차이가 있다. 본 발명의 UHD TV(400)는, UHD 디스플레이 장치(460), UHD 디스플레이 장치(460)를 구동하기 위한 디스플레이 구동부(450), HD 셋톱박스(200)를 연결하기 위한 HD용 HDMI 인터페이스(420), 압축된 UHD 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부(430), HD 셋톱박스(200)로부터 압축된 UHD 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스(440) 및 제어부(410)를 구비한다. 한편, 도시되지는 않았으나 UHD용 HDMI 인터페이스와 리모콘 수신부, USB 인터페이스 등도 구비할 수 있다.
제어부(410)는, HD용 HDMI 인터페이스(420)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 입력되는 HD 영상을 신호처리부(430)에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하여 업스케일된 영상을 디스플레이 구동부(450)를 통해 UHD 디스플레이 장치(460)로 출력하고, 이더넷 인터페이스(440)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 입력되는 압축된 UHD 영상을 신호처리부(430)에서 디코딩하도록 하여 디코딩된 UHD 영상을 디스플레이 구동부(450)를 통해 UHD 디스플레이 장치(460)로 출력한다.
HD 셋톱박스(200)의 방송 인터페이스(12)에는 유선 인터넷, 무선 인터넷, 위성파 수신 안테나, 동축 케이블, 전화선, VHF 혹은 UHF 안테나 등의 방송수신을 위한 수단들이 연결될 수 있다. HD 셋톱박스(200)의 HD용 HDMI 인터페이스(15)와 UHD TV(400)의 HD용 HDMI 인터페이스(420) 사이에는 HDMI1.4 이하 버전에 호환되는 HDMI 케이블이 연결된다. HD 셋톱박스(200)와 UHD TV(400) 사이에는 또한 이더넷을 통해 유선 또는 무선 인터넷이 연결되어 압축된 UHD 영상이 이를 통해 전송된다.
본 발명에서 HD 셋톱박스(200)는 HD 영상은 디코딩한 후에 HDMI를 통해서 출력하고, UHD 영상은 디코딩을 하지 않고 이더넷을 통해 그대로 전송한다.
선택된 방송채널로 HD 영상(HD 해상도의 TV 영상)이 수신되는 경우의 동작을 도 20을 참조하여 설명한다. 먼저, HD 셋톱박스(200)는 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 '업스케일' 명령을 출력한다(S200). 이 명령은 HDMI로 입력되는 영상을 4K 해상도의 영상(4K UHD)으로 업스케일(upscale)하라는 명령으로서, 예를 들면 HDMI-CEC(Consumer Electronics Control) 포맷으로 되어있다. 그리고, HD 셋톱박스(200)는 신호처리부(211)에서 방송 인터페이스(212)를 통해 수신한 압축된 HD 영상을 디코딩하여 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 전송함으로써(S201), 디코딩된 HD 영상 데이터가 UHD TV(400)로 전달된다. 그러면, UHD TV(400)는 이후부터는 HD용 HDMI 인터페이스(420)로 입력되는 HD 영상을 4K UHD로 업스케일하여 디스플레이 구동부(450)를 통해 UHD 디스플레이(460)로 출력한다(S202).
다음으로, 선택된 방송채널로 UHD 영상(UHD 해상도의 TV 영상)이 수신되는 경우의 동작을 도 21를 참조하여 설명한다. 먼저, HD 셋톱박스(200)는 콘텐트 디렉토리 서비스(CDS)를 통해 현재 시청하고 있는 UHD 영상이 방영되고 있는 채널(이하, 'UHD 채널'이라 함)의 URL(uniform resource locator) 주소를 생성한다(S210). 그리고, HD 셋톱박스(200)는 DLNA(Digital Living Network Alliance)의 DMS(Digital Media Server)로서 동작을 시작하며(S211), HD용 HDMI 인터페이스(15)를 통해 4K-UHD 영상을 디스플레이하라는 HDMI-CEC 명령(Display 4K video)을 출력한다(S212). 이 명령을 수신한 UHD TV(400)는 이후부터는 DLNA(Digital Living Network Alliance)의 DMP(Digital Media Player)로서 동작을 시작한다(S213).
HD 셋톱박스(200)는 UHD 채널을 통해 수신되어 복조된 압축 UHD 영상을 이더넷 인터페이스(214)를 통해 상기 URL로 전송하면(S214), DMP(Digital Media Player)로서 동작하는 UHD TV(400)는 이를 수신하여 신호처리부(430)에서 디코딩한 후에 디스플레이 구동부(450)를 통해 UHD 디스플레이(460)로 출력한다(S215).
본 실시예에서 UHD 영상이 디스플레이되고 있는 상태에서 OSD 기능을 구현하는 방법을 도 22를 참조하여 설명한다.
선택된 방송채널을 통해 압축된 UHD 영상이 수신되는 도중에 사용자가 리모콘을 사용하여 음량을 조절하거나 채널정보를 조회하는 등 화면에 OSD(On Screen Display)를 표시해야 할 경우에 HD 셋톱박스(200)의 제어부(216)는 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 메뉴를 디스플레이한다는 HDMI-CEC 명령(Display MENU)을 출력한다(S220). 그리고, HD 셋톱박스(200)는 메뉴 부분을 제외한 부분이 미리 정해진 색으로 되어 있는 OSD 영상을 생성하여 HD용 HDMI 인터페이스(215)를 통해 출력한다(S221). 예를 들면, 메뉴 부분은 검정색을 제외한 색으로만 구성하고, 메뉴 부분을 제외한 TV 영상이 표시되어야 하는 부분은 검정색으로 구성한 OSD 영상을 생성한다. 한편, HD 셋톱박스(200)의 이더넷 인터페이스(214)를 통해서는 UHD 채널을 통해 수신되어 복조된 압축된 UHD 영상이 계속해서 상기 URL로 전송되고 있다(S223).
DMP로서 동작을 수행하는 도중에 HD용 HDMI 인터페이스(420)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 메뉴표시 명령을 받은 UHD TV(400)는, 신호처리부(430)에서 HD용 HDMI 인터페이스(420)를 통해 입력되는 OSD(On-Screen Display) 영상을 캡처하고 UHD 해상도로 업스케일하도록 하고, 캡처된 화면에 알파값을 반영한 컬러키 화면을 생성한다(단계 S222). 컬러키 화면을 생성하는 방법에 대해서는 전술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.
UHD TV(400)는 이더넷 인터페이스(440)를 통해 HD 셋톱박스(200)로부터 입력되는 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하고(단계 S224), 디코딩된 UHD 해상도의 TV 영상과 컬러키 화면을 합성한다(S225). 이렇게 합성된 OSD TV 영상은 디스플레이 구동부(450)를 통해 UHD 디스플레이(460)로 출력된다(S226).
UHD TV(400)에서 OSD 기능을 구현하기 위하여 HD 셋톱박스(200)에서 UHD TV(400)로 알파값 또는 UI 번호 등의 메뉴 구성에 관련된 정보를 전달하고 UHD TV(400)에서 이러한 정보를 사용하여 컬러키 화면을 생성하고 TV 영상과 합성하여 OSD TV 영상을 생성하는 구체적인 방법은 도 7 내지 도 17을 참조하여 설명한 UHD 어댑터(100)에서의 OSD 기능 구현 방법과 대동소이하므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 몇가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 반도체 기록매체, 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 설명에서는 제어부와 신호처리부가 별도의 구성요소로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하였지만, 제어부와 신호처리부를 하나의 프로세서로 구현하는 것도 가능하다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 UHD 어댑터,
200 HD 셋톱박스,
300 종래의 UHD TV,
400 본 발명의 UHD TV.

Claims (24)

  1. HD 셋톱박스와의 접속을 위한 제1 HDMI 인터페이스와, UHD TV와의 접속을 위한 제2 HDMI 인터페이스와, HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스를 구비하여 HD 셋톱박스를 UHD TV에 접속할 수 있도록 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법으로서,
    HD 셋톱박스로부터 제1 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고, 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하는 영상수신단계와,
    상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하는 투명도 적용단계와,
    상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하는 디코딩 단계와,
    상기 디코딩된 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하는 메뉴합성단계와,
    합성된 영상을 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하는 출력단계
    를 구비하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 OSD 영상은 full-HD급 또는 HD급 해상도의 영상이며,
    상기 투명도 적용단계는,
    상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하는 캡처단계와,
    상기 캡처화면을 UHD급 해상도로 업스케일하는 업스케일 단계와,
    상기 UHD급 해상도의 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용하여 컬러키 화면을 생성하는 컬러키 화면 생성단계
    를 포함하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명도 정보는 투명도를 적용할 색상값에 관한 정보와 적용할 투명도 값을 포함하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 색상값에 관한 정보는 투명도를 적용할 최저 색상값과 최대 색상값을 포함하며, 상기 UHD 어댑터는 상기 최저 색상값과 최대 색상값 사이에 있는 색상을 가진 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 임시 컬러키 화면을 생성하는 단계와,
    상기 임시 컬러키 화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 임시 컬러키 화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 투명도 정보는 미리 정의해둔 복수의 메뉴패턴 중에 하나를 나타내는 메뉴패턴 정보인 것을 특징으로 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 정보를 메모리에서 읽어와서 상기 캡처화면에 적용하여 알파화면을 생성하는 알파화면 생성단계와,
    상기 알파화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 저장하고 있는 래스터 형태로 저장되어 있으며,
    상기 알파화면 생성단계는, 메모리로부터 읽어온 각 픽셀의 알파값을 캡처화면의 대응되는 픽셀의 알파값 부분에 적용하여 알파화면을 생성하는 것임을 특징으로 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 함수로 표현한 함수 형태로 저장되어 있으며,
    상기 알파화면 생성단계는, 메모리로부터 읽어온 함수를 실행하여 캡처화면의 알파값 부분에 적용함으로써 알파화면을 생성하는 것임을 특징으로 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메뉴합성단계는, 컬러키 화면의 각 픽셀의 투명도값에 따라 컬러키 화면의 색상값과 TV 영상의 색상값을 합성하는 것임을 특징으로 하는 UHD 어댑터에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  12. HD 셋톱박스와의 접속을 위한 HDMI 인터페이스와, HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스를 구비하여 HD 셋톱박스를 접속할 수 있는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법으로서,
    HD 셋톱박스로부터 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고, 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하는 영상수신단계와,
    상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하는 투명도 적용단계와,
    상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하는 디코딩 단계와,
    상기 디코딩된 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하는 메뉴합성단계와,
    합성된 영상을 UHD 디스플레이에 출력하는 출력단계
    를 구비하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 OSD 영상은 full-HD급 또는 HD급 해상도의 영상이며,
    상기 투명도 적용단계는,
    상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하는 캡처단계와,
    상기 캡처화면을 UHD급 해상도로 업스케일하는 업스케일 단계와,
    상기 UHD급 해상도의 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용하여 컬러키 화면을 생성하는 컬러키 화면 생성단계
    를 포함하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 투명도 정보는 투명도를 적용할 색상값에 관한 정보와 적용할 투명도 값을 포함하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 색상값에 관한 정보는 투명도를 적용할 최저 색상값과 최대 색상값을 포함하며, 상기 UHD TV는 상기 최저 색상값과 최대 색상값 사이에 있는 색상을 가진 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서 상기 투명도 값을 알파값으로 적용한 알파화면을 생성하는 단계와,
    상기 캡처화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 상기 색상값에 관한 정보에 일치하는 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 대응되는 픽셀의 픽셀값을 가져오고, 나머지 픽셀에 대해서는 캡처화면의 픽셀값을 가져와서 임시 컬러키 화면을 생성하는 단계와,
    상기 임시 컬러키 화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 임시 컬러키 화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 투명도 정보는 미리 정의해둔 복수의 메뉴패턴 중에 하나를 나타내는 메뉴패턴 정보인 것을 특징으로 하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 컬러키 화면 생성단계는,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 정보를 메모리에서 읽어와서 상기 캡처화면에 적용하여 알파화면을 생성하는 알파화면 생성단계와,
    상기 알파화면의 전체 픽셀에 대해서, 색상값이 미리 정해진 색상인 픽셀에 대해서는 픽셀값을 투명으로 하고, 나머지 픽셀에 대해서는 상기 알파화면의 픽셀값을 가져와서 컬러키 화면을 생성하는 단계
    를 포함하는, UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 저장하고 있는 래스터 형태로 저장되어 있으며,
    상기 알파화면 생성단계는, 메모리로부터 읽어온 각 픽셀의 알파값을 캡처화면의 대응되는 픽셀의 알파값 부분에 적용하여 알파화면을 생성하는 것임을 특징으로 하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 메뉴패턴 정보에 대응되는 알파값에 관한 상기 정보는 해당 메뉴패턴의 각각의 픽셀의 알파값을 함수로 표현한 함수 형태로 저장되어 있으며,
    상기 알파화면 생성단계는, 메모리로부터 읽어온 함수를 실행하여 캡처화면의 알파값 부분에 적용함으로써 알파화면을 생성하는 것임을 특징으로 하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메뉴합성단계는, 컬러키 화면의 각 픽셀의 투명도값에 따라 컬러키 화면의 색상값과 TV 영상의 색상값을 합성하는 것임을 특징으로 하는 UHD TV에서의 반투명 메뉴화면 구현방법.
  23. HD 셋톱박스를 UHD TV에 접속할 수 있도록 하는 UHD 어댑터로서,
    HD 셋톱박스와의 접속을 위한 제1 HDMI 인터페이스;
    UHD TV와의 접속을 위한 제2 HDMI 인터페이스;
    HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스;
    상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부,
    상기 제1 HDMI 인터페이스를 통해 HD 셋톱박스로부터 수신되는 HD 해상도의 TV 영상을 상기 신호처리부에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하여 업스케일된 영상을 상기 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하고, HD 셋톱박스로부터 상기 제1 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하면 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하며, 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 상기 신호처리부에서 디코딩하도록 하고, 상기 디코딩된 UHD 해상도의 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하여 상기 제2 HDMI 인터페이스를 통해 UHD TV로 출력하는 제어부
    를 구비하는 UHD 어댑터.
  24. UHD 디스플레이 장치;
    상기 UHD 디스플레이 장치를 구동하기 위한 디스플레이 구동부;
    HD 셋톱박스와의 접속을 위한 HDMI 인터페이스;
    HD 셋톱박스로부터 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하기 위한 이더넷 인터페이스;
    상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 디코딩하기 위한 신호처리부;
    상기 HDMI 인터페이스를 통해 HD 셋톱박스로부터 입력되는 HD 영상을 상기 신호처리부에서 UHD 영상으로 업스케일하도록 하여 업스케일된 영상을 상기 디스플레이 구동부를 통해 UHD 디스플레이 장치로 출력하고, HD 셋톱박스로부터 상기 HDMI 인터페이스를 통해 OSD 영상과 투명도 정보를 수신하고 이더넷 인터페이스를 통해 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 수신하면 상기 OSD 영상을 캡처하여 캡처화면을 생성하고, 상기 캡처화면에 상기 투명도 정보를 적용한 컬러키 화면을 생성하고, 상기 UHD 해상도의 압축된 TV 영상을 상기 신호처리부에서 디코딩하도록 하여 상기 디코딩된 TV 영상에 상기 컬러키 화면을 합성하여, 합성된 영상을 UHD 디스플레이에 출력하는 제어부
    를 구비하는 UHD TV.
KR1020160038201A 2016-03-30 2016-03-30 에이치디 셋톱박스를 유에치디 티브이에 접속할 수 있도록 하는 장치에서의 반투명 메뉴화면을 구현하기 위한 방법 및 장치 KR101728077B1 (ko)

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