KR19990018419A - 디지털 텔레비젼 수신기의 부가기능 수행방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

디지탈 TV의 수신 데이터는 전송망에서 전송스트림의 구조로 188바이트씩의 패킷으로 실려있고, 프로그램 안내정보는 특정한 패킷식별자(PID)를 갖는 패킷의 페이로드에 섹션이라는 테이블구조로 구성되어, 수신기의 셋톱박스(STB)에서 번역된다. STB에서는 패킷을 다시 테이블단위로 조합하여 각각의 필드에 해당되는 내용을 번역하고, STB내의 내부 프로세서는 번역된 내용을 이용하여 STB의 기능을 제어할 수 있다. 본 발명에서는 기존의 일반 안내기능만을 갖는 STB에 새로운 부가기능을 부여하여, 향후 HDTV의 수신기를 위한 STB의 구성에서도 실현가능성이 있는 부가기능을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명은 프로그램의 단순한 일반안내기능에 제어기능을 추가하는 기술을 제안한 것으로 이벤트정보테이블(EIT)내의 내용을 이용한 제어기능, 또는 새로운 테이블의 구성에 의한 기능구현도 포함하고 있다. 이를 활용하여 프로그램등급에 의한 시청제한 기능, 프로그램안내 설계 기능, 다음 시청프로그램의 자막예보기능 등을 STB에서 구현할 수 있다.

Description

디지털 텔레비젼 수신기의 부가기능 수행방법 및 장치

본 발명은 디지털 텔레비젼(TV) 수신기의 부가기능 수행방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지탈 TV 수신을 위해 사용되는 셋톱박스(STB;Set-Top-Box)의 기능의 하나인 프로그램안내기능의 처리부분에 새로운 부가기능을 추가하여 수신기로 하여금 부가기능을 수행하도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

디지털 TV는 비디오와 오디오를 디지탈화한 후 전송하는 방송방식을 채용하며, 이 때 비디오 및 오디오 데이터는 MPEG-2의 전송스트림(TS;Transport Stream)의 구조를 갖는 188바이트의 패킷을 사용하여 전송한다. 즉, 하나의 패킷은 도 1과 같이 188바이트로 구성되는데, 이중 4바이트는 패킷의 성격을 나타내는 헤더정보를 가지며, 실제적인 데이터는 페이로드라고 하는 184바이트에 포함되도록 되어있다. 비디오나 오디오 정보에 부가하여 전송망의 상태, 프로그램의 종류 등을 나타내는 정보도 같이 전송될 수 있는데, 이러한 부가정보는 테이블이라는 데이터포맷을 규정하여, 테이블단위의 추가정보를 수신측에 전달할 수 있는 구조를 갖고 있다.

디지탈 TV의 전송은 위성, 지상파, 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는데, 특히 위성을 사용한 송수신형태를 보면 도 2와 같다.

도 2에 의하면, 프로그램 제작자가 자체 방송국(10)의 방송프로그램(비디오 및 오디오)과 부가정보(데이터)를 TS형태로 만들어 송신소(지구국)(20)에 보내면, 송신소(20)에서는 이러한 TS 4개를 하나의 TS로 다시 구성하여 위성 송신안테나(30)에 올린다. 위성(40)은 단지 중계역할만을 담당하고 있으므로, 그 신호를 그대로 지상으로 송출하게 되고, 수신기측에서는 파라볼라 안테나(50)를 이용하여, 원하는 중계기(transponder)를 선택하게 된다. 이 때 중계기의 선택은 시청자가 시청하려는 프로그램의 요구에 따라 정해지는 것이며, 일단 중계기가 결정되면 중계기에 수신되는 TS에서 원하는 하나의 방송국만을 찾게 된다. 이는 패킷마다 4바이트의 헤더부분에 패킷을 구별하는 PID(Packet ID)를 가지고 있어 가능하다. 여기서, 수신기는 셋톱박스(STB; 미도시)내에 구입된 스마트카드(60)가 삽입되었을 때만 시청권한을 주도록 할 수도 있다. 이렇게 스마트카드(60)가 삽입되면 방송국 및 가입자 관리시스템(Resource and Subscriber Management System)(90)을 통해 자체 방송국(10)에 신호를 보내어 프로그램제공자와 시청자의 중간에서 유료시청자의 시청권한을 통제하도록 할 수 있다. 이 경우 도시된 바와 같이 전화선(PSTN;공중전화교환망)을 이용한 모뎀으로 제어할 수 있다. 시청권한의 온오프제어는 수신기측의 STB가 담당하도록 한다. 이렇게 수신된 비디오 및 오디오 데이터는 디스플레이(70) 및 스피커(80)를 통해 출력된다.

이때 요구되는 것이 프로그램 안내정보인데, 이는 현재의 신문이나 잡지와 같은 종이매체를 통해 제공되는 날짜별, 시간별 방송프로그램의 안내와 같은 것이다. 일예로써 유럽의 디지털 TV표준화기구인 DVB(Digital Video Broadcasting)는 케이블TV의 표준화 및 상업화에 주력하여 시험방송을 하고 있으며, 이 경우 방송국에서는 전자프로그램가이드(EPG; electronic program guide)를 송출하고 있다. PG는 매스터프로그램가이드(MPG; master program guide), 스페셜프로그램가이드(SPG; special program guide), 디스크립션인포메이션파슬(DIP; description information parcel) 및 프라이빗인포메이션파슬(PIP; private information parcel)의 네부분으로 구성되며, 이 중 MPG는 다시 매스터가이드테이블(MGT; master guide table), 어디셔널가이드데이터테이블(AGDT; additional guide data table), 채널인포메이션테이블(CIT; channel information table), 이벤트인포메이션테이블(EIT; event information table)의 네 개의 테이블로 나누어진다. 다만 EPG의 경우는 그 안내정보가 수신되는 신호내에 디지털로 포함되어 있다는 것과, 단순한 안내외에 추가적인 유용한 정보가 포함되어 있으며, 앞으로 더 많은 정보를 첨가할 수 있는 가능성을 가지고 있다는 점에 있어서, 종이매체의 안내정보와 다르다. 이 EPG의 내용은 프라이빗섹션(private section)이라는 MPEG-2의 테이블 구조를 따라 각 필드마다 의미있는 정보를 두어 수신단에서 적절히 활용할 수 있도록 하고 있다.

현재 이 EPG를 구현하는 STB에는 단순번역기능만 갖추고 있어 시간별, 채널별, 주제별 방송정보를 수신기 화면에 제공하고 있다. 그러나 필드에 있는 정보는 각 프로그램의 수준(레벨)이나 방송시간, 재방송시간 등의 유용한 정보들이 다양하게 포함되어 있으므로, STB에서 이를 활용하는 방법을 적용한다면 다양한 STB의 모습이 전개될 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디지털 TV 수신기에서 단순 안내기능이 아닌 EPG 테이블의 정보를 활용한 적극적인 STB의 제어를 통하여, 부가기능을 제공할 수 있는 부가기능 수행방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 디지털 TV 수신기에서의 부가기능 수행방법을 적용한 부가기능 수행장치를 제공하는 것이다.

도 1은 MPEG-2의 전송스트림의 188바이트 패킷의 헤더와 페이로드의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 디지털 텔레비젼(TV)의 송신과 수신의 관계를 보이는 송수신 흐름도이다.

도 3은 디지털 TV수신기의 셋톱박스(STB;Set-Top-Box) 내부의 데이터 흐름을 도시한 블록도이다.

도 4는 STB내에 시청제한기능을 설정하는 과정을 도시한 플로우챠트도이다.

도 5는 도 4와 같이 설정된 시청제한기능에 따라서 동작하는 수신기의 작동 플로우를 도시한 플로우챠트도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100...튜너, 110...역다중화기

120...시스템메모리, 130...처리기

140...디코더, 150...디스플레이

160...스피커, ANT...안테나

본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 방송국으로부터 전송된 전송스트림을 받아 디코딩하여 출력하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법에 있어서, 상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 역다중화시켜 디코더에 출력하는 단계; 상기 전송스트림에 포함된 프로그램가이드정보를 역다중화시켜 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 내장된 부가기능프로그램에 따라서 상기 메모리로부터 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 독출가공하여 상기 디코더에 출력하는 단계; 상기 가공된 가이드정보와 상기 역다중화된 비디오 및 오디오정보를 시청자의 리퀘스트정보에 따라서 디코딩하여 출력할 것인지 아닌지를 결정하는 단계를 포함하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법을 제공한다. 바람직하기로는 상기 시청자리퀘스트정보를 보조메모리에 저장하는 단계를 포함한다. 바람직하기로는, 상기 부가기능프로그램은 시청통제자가 리퀘스트입력을 통하여 시청제한모드를 지정하는 단계; 셋톱박스가 통제암호입력을 요구하면 패스워드를 입력하는 단계; 상기 패스워드가 올바르게 입력되었는지를 판단하는 단계; 시청통제자는 시청제한을 프로그램분류와 등급에 따라서 지정하는 단계; 일반 시청자가 시청을 원하는 방송을 지정 셋톱박스에 입력하는 단계; 시청을 원하는 방송에 해당되는 프로그램가이드정보의 방송분류 및 등급정보를 메모리로부터 읽어내는 단계; 시청통제자가 입력해 두었던 시청제한기능 설정정보와 비교하는 단계; 그 시청제한여부를 디코더에 전달하여 비디오와 오디오의 출력을 통제하여 비교결과 시청가능한 방송이 요구된 경우 방송시청을 가능하게 하는 단계를 수행한다. 또한, 상기 셋톱박스의 부가기능 수행방법은 시청자의 리퀘스트입력을 통해, 상기 방송프로그램가이드정보를 원하는 시간대와 주제별사항에 따라서 가공한다. 또한, 상기 셋톱박스의 부가기능 수행방법은 시청자의 리퀘스트입력을 통해, 기간별 시청예약을 입력한다. 또한, 상기 셋톱박스의 부가기능 수행방법은 예약된 프로그램들의 시청시 다음번 시청할 프로그램의 예보를 자막을 통해 알려준다. 또한, 상기 셋톱박스의 부가기능 수행방법은 현재 시청중인 상황에서 다른 방송국의 프로그램을 근처 시간대에 방송될 프로그램의 자막 예보한다. 또한, 상기 프로그램가이드정보는 일정한 시간대별로 변화되는 주식정보나 기상정보를 포함하는 테이블로 구성할 수 있다.

본 발명은 상술한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 방송국으로부터 전송된 전송스트림을 받아 디코딩하여 출력하는 셋톱박스의 부가기능 수행장치에 있어서, 시청자의 리퀘스트정보를 받는 입력단; 상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 디코딩하여 출력하는 디코더; 상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 역다중화시켜 상기 디코더에 출력하는 역다중화기; 상기 전송스트림에 포함된 프로그램가이드정보를 역다중화시켜 저장하는 메모리; 상기 메모리에 내장된 부가기능프로그램에 따라서 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 상기 메모리로부터 독출가공하여 상기 디코더에 출력하고, 상기 가공된 가이드정보와 역다중화된 비디오 및 오디오정보를 상기 시청자의 리퀘스트정보에 따라서 디코딩하여 출력할 것인지 아닌지를 결정하는 처리기를 포함하는 셋톱박스의 부가기능 수행장치를 제공한다. 바람직하기로는 상기 메모리는 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 저장하는 시스템메모리와 상기 시청자의 리퀘스트정보를 저장하는 보조메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 디지털 TV수신기의 부가기능 수행방법 및 장치에 대해서 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

우선, 본 발명을 설명하기 전에, 본 발명이 MPEG-2의 EPG 테이블의 정보를 활용한 적극적인 STB의 제어를 통하여 제공할 수 있는 부가기능을 다음과 같이 제시한다.

1) 관심있는 시간대와 주제별 브라우싱(browsing)에 의한 시청자 중심의 프로그램 안내 서비스 가능.

STB에 간단한 데이터 베이스 액세스 프로그램을 이식시켜, 시청자 중심의 브라우싱 메뉴를 만들어 화면에 출력시킬 수 있다. 즉, 시청자는 자신만이 원하는 날짜, 시간대, 주제별 프로그램만을 화면에 출력시켜, 시청여부를 신속히 결정할 수 있는 기능을 제공받을 수 있다. 이러한 기능을 제공받아 시청자는 STB에 의한 지정 메뉴를 이용하지 않고, 능동적으로 안내 방송 기능을 활용할 수 있다.

2) 기간별 시청 예약 기능

주간별, 길게는 월별 프로그램안내 화면을 통해, 시청을 원하는 프로그램 스케줄을 STB에 예약함으로써, 시청자는 TV앞에 있기만 하면, 채널을 고르거나, 선택하는 번거로움 없이 관심있는 프로그램의 계속 시청이 가능해 질 수 있다.

3) 청소년을 위한 시청 제한 기능

PG에는 EIT내에 프로그램의 내용 등급(rating)을 시청자에게 제공하고 있다. 특히 가정에서 아동이나 청소년이 시청하기에는 곤란한 프로그램이 방송될 예정시에는 STB에서 가정의 부모가 패스워드(password)를 사용, 자녀들의 시청여부를 제한하도록 하는 기능을 설정할 수 있다. 이는 특정 프로그램 하나에 대한 규제가 아니라, 계속 되는 방송 가운데 일정한 내용 등급에 해당되는 특성 서비스에 대한 제한도 할 수 있다.

4) 자막 예보 기능

시청중인 프로그램이 종료된 후 시청자가 바로 다음 시청하도록 예약된 프로그램의 내용을 현 프로그램 종료 전에 예약한 프로그램의 상황을 자막 기능을 활용하여, 주기적 또는 방송종료 전에 시청자에게 예보함으로써, 자신의 시청계획을 사전 숙지할 수 있도록 하는 기능이다.

5) 온스크린(On screen ) 방송상황 예보기능

현재 시청중인 근처 시간대에 방송중인 타 방송국의 프로그램을 자막을 이용하여, 방영시간과 제목을 안내하여 주는 기능으로, 시청자에게 현재 시청하고 있는 프로그램보다 관심도가 높은 프로그램의 시청 기회를 제공할 수 있다.

상술한 부가기능의 내용들은 현재 규정되어진 테이블의 내용을 활용한 방법을 제안한 것이지만, 추가적인 PID의 할당으로 주기적으로 변하는 주식정보나 기상정보 등을 포함하는 테이블을 방송프로그램의 TS에 첨가하면, 더욱 다양한 서비스를 받을 수 있다.

상술한 디지털 수신기의 부가기능 수행방법 및 장치를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 디지털 TV수신기의 STB의 구성도를 나타내고 있다. 위성방송의 경우, 중계기의 선택으로 안테나(ANT)(50) 및 튜너(100)를 통해 입력된 TS은 4개의 방송국 프로그램이 패킷으로 다중화되어 한 개의 반송파에 실려 전송되기 때문에, 해당 방송국을 지정하기 위하여 해당 프로그램이 다중화되어 있는 주파수에 동조시켜야 한다. 튜너(100)는 안테나(50)로부터 입력되는 여러개의 반송파중에서 시청을 원하는 방송국의 프로그램이 다중화되어 있는 주파수로 동조시키는 역할을 수행한다. 동조주파수로 수신이 시작되면, TS로 구성된 188바이트의 패킷열이 얻어지는데, 이 패킷에는 패킷ID로 구분되는 4개의 방송국프로그램이 다중화되어 있고, 이 다중화된 신호는 역다중화기(DEMUX)(110)에서 방송국 하나를 지정하기 위하여 사용자가 지정한 정보에 따라서 처리기(130)의 제어하에 역다중화되어 출력된다. 이때, 처리기(130)는 시청자가 시청을 원하는 방송국의 프로그램에 해당되는 패킷을 찾아 시스템메모리(120)에 임시로 저장을 하고, 처리기(130)의 내부에 있는 보조메모리에 저장되어 있던 시청자의 리퀘스트정보와 상기 시스템메모리(120)에 저장된 부가기능프로그램에 따라서 상기 시스템메모리(120)에 임시로 저장된 프로그램가이드에 관한 패킷정보를 가공하여 역다중화부(110)를 통해 디코더(140)에 출력한다. 이 때, 처리기(130)는 디코더(140)에 공급되는 역다중화된 비디오 및 오디오 정보와 역다중화된 가공정보를 해독할 것인지를 결정하는 제어신호를 보내어, 디코딩할 것으로 결정된 경우 타이밍신호에 의해 의해 순서적으로 디코더(140)를 통해 디코딩하여 비디오와 오디오로 디스플레이(150)와 스피커(160)에 출력함으로써 시청이 되도록 하는 것이다.

도 4는 상기 여러 가지 부가 기능중에서 시청제한기능을 설정하는 과정을 도시한 플로우챠트도이고, 도 5는 상기 설정된 시청제한기능에 따라서 동작하는 수신기의 동작을 도시한 플로우챠트도이다.

도 4에서, 시청통제자가 방송국의 프로그램중에서 시청을 제한하고자 하는 경우, STB내에 시청자입력을 통하여 시청제한모드를 지정한다(단계 21). 다음, 시청자는 STB가 통제암호입력을 요구하면 패스워드를 입력한다(단계 22). 패스워드가 올바르게 입력되면 (단계 23), 시청통제자는 시청제한을 위한 프로그램분류(스포츠, 영화, 뉴스등)와 등급(성인용, 어린이용등)을 지정하고 (단계 24) 완료한다.

상기 시청제한기능이 설정완료되면, 수신기의 동작은 도 5의 플로우챠트를 따라 수행된다. 일반 시청자가 시청을 원하는 방송을 지정 STB에 입력한다(단계 31). 그 다음, 도 3의 처리기(130)는 시청을 원하는 방송에 해당되는 EIT비트열의 방송분류 및 등급정보를 시스템메모리(120)로부터 읽어낸다(단계 32). 그 다음, 처리기(130)는 시청통제자가 입력해 두었던 시청제한기능 설정정보와 비교하여(단계 33), 그 시청제한여부를 디코더(140)에 전달하여 비디오와 오디오의 출력을 통제하여 비교결과 시청가능한 방송이 요구된 경우 방송시청을 가능하게 한다(단계 34). 지금까지, 여러 가지 부가기능중 시청제한기능에 대해서만 설명하였지만, 시청자중심의 프로그램안내 서비스기능, 기간별 시청예약기능, 자막예보기능, 온스크린 방송상황 예보기능등을 STB에 프로그램으로 내장하고 방송국에서 현재 규정된 테이블의 내용을 TS에 첨가하면 다양한 서비스를 받을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 디지털 수신기의 부가기능 수행방법 및 장치는 방송프로그램에 실려오는 각종 정보를 STB에서 단순한 프로그램안내기능이 아니라 프로그램에 의한 부가기능을 내장함으로써 보다 다양한 서비스를 시청자에게 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 방송국으로부터 전송된 전송스트림을 받아 디코딩하여 출력하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법에 있어서,

   상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 역다중화시켜 디코더에 출력하는 단계;

   상기 전송스트림에 포함된 프로그램가이드정보를 역다중화시켜 메모리에 저장하는 단계;

   상기 메모리에 내장된 부가기능프로그램에 따라서 상기 메모리로부터 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 독출가공하여 상기 디코더에 출력하는 단계;

   상기 가공된 가이드정보와 상기 역다중화된 비디오 및 오디오정보를 시청자의 리퀘스트정보에 따라서 디코딩하여 출력할 것인지 아닌지를 결정하는 단계를 포함하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 시청자리퀘스트정보를 보조메모리에 저장하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부가기능프로그램은 시청통제자가 리퀘스트입력을 통하여 시청제한모드를 지정하는 단계;

   셋톱박스가 통제암호입력을 요구하면 패스워드를 입력하는 단계;

   상기 패스워드가 올바르게 입력되었는지를 판단하는 단계;

   시청통제자는 시청제한을 프로그램분류와 등급에 따라서 지정하는 단계;

   일반 시청자가 시청을 원하는 방송을 지정 셋톱박스에 입력하는 단계;

   시청을 원하는 방송에 해당되는 프로그램가이드정보의 방송분류 및 등급정보를 메모리로부터 읽어내는 단계;

   시청통제자가 입력해 두었던 시청제한기능 설정정보와 비교하는 단계;

   그 시청제한여부를 디코더에 전달하여 비디오와 오디오의 출력을 통제하여 비교결과 시청가능한 방송이 요구된 경우 방송시청을 가능하게 하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시청자의 리퀘스트입력을 통해, 상기 방송프로그램가이드정보를 원하는 시간대와 주제별사항에 따라서 가공하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시청자의 리퀘스트입력을 통해, 기간별 시청예약을 입력하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 예약된 프로그램들의 시청시 다음번 시청할 프로그램의 예보를 자막을 통해 알려주는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현재 시청중인 상황에서 다른 방송국의 프로그램을 근처 시간대에 방송될 프로그램의 자막 예보하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프로그램가이드정보는 일정한 시간대별로 변화되는 주식정보나 기상정보를 포함하는 테이블로 구성하는 셋톱박스의 부가기능 수행방법.
9. 방송국으로부터 전송된 전송스트림을 받아 디코딩하여 출력하는 셋톱박스의 부가기능 수행장치에 있어서,

   시청자의 리퀘스트정보를 받는 입력단;

   상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 디코딩하여 출력하는 디코더;

   상기 전송스트림에 포함된 비디오 및 오디오 정보를 역다중화시켜 상기 디코더에 출력하는 역다중화기;

   상기 전송스트림에 포함된 프로그램가이드정보를 역다중화시켜 저장하는 메모리;

   상기 메모리에 내장된 부가기능프로그램에 따라서 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 상기 메모리로부터 독출가공하여 상기 디코더에 출력하고, 상기 가공된 가이드정보와 역다중화된 비디오 및 오디오정보를 상기 시청자의 리퀘스트정보에 따라서 디코딩하여 출력할 것인지 아닌지를 결정하는 처리기를 포함하는 셋톱박스의 부가기능 수행장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 메모리는 상기 역다중화된 프로그램가이드정보를 저장하는 시스템메모리와 상기 시청자의 리퀘스트정보를 저장하는 보조메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 셋톱박스의 부가기능 수행장치.