KR20010076453A - 티브이의 특정화면 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV영상신호를 특정 장면이 나올 때마다 하나의 주사선을 순서대로 메모리에 저장하여 놓고, 향후 입력되는 영상신호를 매 필드 또는 프레임마다 해당라인과 저장된 주사선을 비교함으로써 특정화면이 나오면 이것을 검출하여 채널 전환등의 정보로 이용할 수 있도록 하는데 있어서, NTSC인 경우 최대 440개의 장면에 해당하는 주사선을 저장하여 방송 시청시 광고등의 거부화면을 즉시 검출하여 시청자의 의도대로 처리할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

Description

티브이의 특정화면 검출장치{Appratus for detecting image in TV}

본 발명은 티브이에 관한 것으로 특히, 특정 입력영상신호를 검출하여 이를 시청자의 의도에따라 사용될 수 있도록 하는 영상신호 검출장치에 관한것이다.

최근 방송채널수가 기하급수적으로 증가함에 따라 시청자는 다양한 프로그램을 접할수 있는 기회를 제공받게 되었다. 또한 이와 더불어 시청자가 굳이 원하지 않은 방송도 있는데 예를들면 광고나 또는 제한시청이 필요한 프로그램등이 있다.

그러나 종래의 티브이는 시청자가 원하든 원하지 않든 간에 직접 손으로 채널변환을 수행하기 전까지는 원하지 않는 프로그램,예를들면 광고방송,을 시청해야하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 목적은시청자의 취향에따라 시청을 할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시청자가 시청을 원하지 않는 부분을 검출하여 다른 채널로 전환하거나 스킵하는 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본발명의 기본구성도로서 특정화면 검출장치의 구성도

도 2는 도 1의 단방향 딜레이 사용시 비교부의 상세도

도 3은 도 1의 양방향 딜레이 사용시 비교부의 상세도

도 4는 도 1의 리드/라이트 제어부의 구성도

도 5는 도 2의 메모리부의 영상신호 저장 상태도

도 6은 도 3의 메모리부의 영상신호 저장 상태도

도 7은 선호장면 검출시 본 발명의 구성도

도 8은 기수/우수 필드당 특정화면 교차검출시 본발명의 구성도

도 9는 수평라인의 휘도 누적값을 이용한 화면검출도

도 10은 도 9의 수평휘도 누적값이 필드메모리에 저장된 형태도

도1은 본 발명의 블록도를 나타낸다.

여기서 사용되는 입력은 방송신호와 같은 표준신호를 기준으로 하며, VCR과 같은 비표준신호는 시청자가 알아서 trick mode를 이용하여 장면을 조절할 수 있으므로 VCR 신호는 적용하지 않는 것으로 한다.

본 발명의 특징은 입력되는 영상신호의 특정부분을 시청자가 선택하도록 제어신호를 발생하고 이 제어신호에따라 해당 영상신호를 검출하여 메모리에 저장한다. 이후 입력되는 영상신호와 저장된 영상기준신호를 비교하고 그결과에따라 타채널로 전환하는 데 있다..

상기의 특징에서 영상신호 검출은 매 필드마다 시청자가 정한 화면에 대하여 해당순서의 주사선을 메모리에 저장하는데 있다.만약 입력신호가 NTSC신호일 경우 프레임 메모리에 우수/기수필드를 모두 저장하면 최대 220가지를 저장하고 한 필드만을 프레임 메모리에 저장하면 최대 440가지의 장면이 저장 가능하다.또한 채널 및 방송시점의 변화에 따른 화면상태의 차이를 위해 필터 및 딜레이를 써서 최적의 동일장면을 찾게 할 수도 있다.또한 선호장면 탐색시는 지정 시간을 기억하여, 그 주위의 시간대에 해당채널을 검색할 수도 있다.그리고. 정확한 비교를 위하여는 휘도신호와 색신호를 모두 비교할 수도 있다.

이하 본발명에관한 상세한 설명을 도면을 참조하여 설명한다.도 1을 보면 위의 특징에서 설명한 것과 같이 합성영상신호가 입력되면, 디지털 디코더를 거쳐서 디지털 Y/U/V신호가 얻어진다. 이 신호는 디스플레이 목적이 아닌 비교/저장 목적으로 사용할 것이므로 화질의 중요성은 거의 없다. 그러므로 노이즈를 없애기 위해 LPF등을 포함하는 전처리 블록을 통하여 고주파 성분을 제거하거나 적당한 형태의 처리를 한 다음 필드메모리에 저장된다. 저장할 필드는 시청자가 지정한 순간에 해당하는 필드가 된다.

일반적으로 시청자의 거부장면은 거의 광고방송이 대부분이며, 광고는 어느 시점, 어느 채널에서나 한 프로그램이 끝나고 다른 프로그램이 시작되는 사이에 방송되고 또, 같은 광고는 항상 같은 장면이 반복되므로 손쉽게 그 장면을 찾아낼수가 있는 것이다. 또한 특정 프로그램을 거부 또는 선호할 때는 대부분의 프로그램은 시작할 때 오프닝(Openning) 장면이 소개되므로 이것을 이용할 수도 있다.

특정 장면에 대한 영상신호를 메모리에 저장하는 방법은 2가지로 생각할 수 있다. 먼저, 5도와 같이 우수필드와 기수필드를 첫째라인부터(한 필드의 262.5라인에서 실제 영상이 들어 있는 220라인의 첫째라인) 각각 한 라인씩 저장하여 매 필드마다 비교하는 방법을 사용할 수 있다. 이 때는 2도와 같은 비교부를 사용하면 된다. 메모리에는 사실상 특정 장면들이 한 라인씩, 즉 220가지의 장면이 한 라인씩 추출되어 저장되었으므로 영상자체는 아무런 의미가 없다.

그리고, 6도을 보면 저장된 장면이 한 가지마다 한 라인씩 메모리에 저장된 것을 알 수 있다. 즉, 시청자가 첫번째 지정한 장면은 그 장면의 첫째라인이 메모리의 맨 처음 라인에 저장된다. 그 다음 두번째 지정한 장면은 그 장면의 둘째 라인이 메모리의 둘째 라인에 저장되고 셋째 장면도 마찬가지로 저장된다. 필드메모리를 사용하여 저장할 때는 우수 또는 기수 중에 한 필드만 저장한다. 그리고, 1도에서 현재의 영상신호는 필드메모리뿐만 아니라 비교부에도 직접 입력되는데 비교부에서는 이 두 신호를 항상 비교함으로써 현재의 방송화면이 거부장면인지 아닌지를 감시하게 된다.

도2에서는 기수(Odd)필드를 저장한 상태에서 두 신호를 비교하는 구성을 보여주고 있다. 여기서 필드 판별신호는 D 플립플롭(F-F)에 입력되는 신호와 현재의 방송신호를 매 필드마다 서로 번갈아 가며 선택하도록 하는데 그 이유는 기수(Odd) 또는 우수 중 어떤 필드일 때는 저장된 신호를 딜레이(delay)시키고, 그 반대일 때는 현재의 방송신호를 딜레이(delay)시킴으로써 시간의 경과에 따는 약간의 딜레이(delay)를 수평주사선의 앞뒤로 몇 화소씩 보상해 주기 위함이다. 딜레이(Delay)의 정도는 3화소 정도를 예로 들었으나, 방송환경이 나쁘면 그보다 더 클 수도 있다. 여기서 만약 기수 필드(Odd field)일 때 지연되었다면, 우수(even field)일 때는 반대로 지연되므로 같은 방향으로의 지연은 비교하지 못하게 되지 않느냐는 의문이 있지만, 영상신호는 어느 한쪽으로 지연이 생기면 기수/우수(Odd/Even) 모두에 대하여 발생하지 어느 한쪽 필드만 생기지는 않기 때문에 항상 양쪽방향으로의 지연을 보상할 수 있다. 이와 같이 지연된 신호와 기준 영상신호의 차이를 구하여, 로우 페스 필터를 통과한 뒤, 한 라인 동안의 영상신호의 차이의 합을 구하면, 두 장면이 어느 정도 유사한 지를 알 수 있다.

한편, 3도는 6도와 같은 메모리의 저장상태에 있어서 D플립플롭을 이용한 딜레이(Delay)를 좌우 양쪽방향으로 동시에 비교하도록 구성한 것이다. 이때는 기수필드가 저장되었을 때는 항상 현재방송신호의 기수 필드만 비교하도록 해야하므로 만약 우수신호가 들어올 때는 검출정보를 리셋시켜 주면 된다.

4도에서는 1도의 라이트제어부/리드 제어부의 구성을 나타낸다.라이트 제어를 하는 카운터는 저장정보가 들어올 때마다 사용자가 지금까지 지정한 장면들이 몇 번째 인지를 마이컴으로 부터 전달 받아 이 값을 스텍 포인터(Stack pointer)로 활용하여 카운터에 로드하면 해당하는 번지부터 라이트 인에이블(write enable)신호가 발생하여 메모리에 순서대로 저장된다.리드 제어부에서는 저장된 데이터를 항상 읽어 내어 비교하는데 사용해야 하므로 순서대로 수직 동기(Vsync)의 리셋에 의해 화면의 시작시점부터 계속 읽어 내면 된다.한편, 1도의 전처리 부에서는 로우 페스 필터뿐 만 아니라 저장장면의 미분치를 저장할 수도 있는데,이는 시청가가 저장 당시의 화면의 밝기 상태가 자동 또는 시청자의 임의 조정이나 수신 전계 강도의 변화에 따라 비교당시의 밝기 상태와 다를 수도 있으므로 이를 보상해주기 위하여서는 절대휘도 보다는 이전의 화소와 현재의 화소 값의 차이(미분치)를 저장하여 비교하면 이 문제를 해결 할 수 있다.또한, 휘도의 변화도 생길 수가 있는데, 이때는 현재 화소의 값과 이전 화소의 값을 비교하여 대/소만을 0/1 정보로 표시하여 즉, 감산기의 출력의 최상위 비트만을 저장하면 메모리의 양도 8bit저장을 했을 때보다 1/8로 절약할 수 있을 뿐만 아니라 좀더 노이즈에 강한 비교기를 구현할 수 있다.

7도는 본 발명의 비교부를 이용하여 선호장면을 검출하는 예를 나타낸 것으로써 선호장면을 저장하는 것은 거부장면의 형태와 같으나 검출하는 것은 현재의 다른 채널을 검색해야하므로 제2튜너가 필요하다. 이는 PIP와 같은 부가 기능을 사용하고 있을 때는 검색하기가 곤란하면 PIP가 사용되고 있지 않는 상태에서는 PIP용 튜너(제2튜너)로 수신된 방송신호를 디코딩하여 전처리부를 거친 뒤 비교하면 된다. 이 때 주의 할 것은 시청자가 저장정보를 보낸 시간과 채널을 기억하고 있다가 이 시간이 근처가 되면 해당 채널을 검색해야 한다.선호장면의 검출은 TV가 켜져있을 때만 가능한 것이 아니라 꺼져 있을 때도 회로부분만 동작하도록 하면, 한쪽의 튜너만을 이용하여 선호장면이 검출되었을 때 티브이가 켜지도록 할 수 있다.

8도는 거부장면과 선호장면을 동시에 검출하는 구성으로서 우수 또는 기수 필드 일 때는 거부장면을 검출하고 그 반대일 때는 선호장면을 검출하게 된다. 이 때는 거부장면과 선호장면을 별도의 필드메모리에 저장함으로써 디지털 먹스를 통하여 선택된 신호가 비교부에 입력되도록 한다. 또, 필드메모리의 리드 제어부도 거부 장면용 필드 메모리와 선호 장면용 필드 메모리를 위하여 별도로 두어야 한다.

9도는 본 발명의 타 실시 예를 설명한 것으로 여기서는 하나의 라인만 저장하는 것이 아니라 화면 전체의 특성을 반영할 수 있는 데이타를 추출하는 것으로써 대표적으로 각 수평 주사선의 휘도를 합산하여 적당한 비트만을 취한 다음 이것을 메모리에 저장하고, 현재의 방송에 대한 수평 휘도 누적값과 비교함으로써 장면을 검출하는 것을 예로 들었다. 이러한 방법은 히스토그램을 이용하거나 다른 여러 방법도 생각 할 수 있으며 수평 뿐만 아니라 수직쪽으로도 화면의 특징을 저장하므로 좀더 정확한 검출을 위한 방법이 될 수 있다.이를 위해서는 현재의 방송 화면에 대한 휘도 누적 데이타를 저장하는 방법이 2가지가 있을 수 있는데, 첫째는 우수/기수 중 하나의 필드동안 현재 방송화면의 휘도 누적 데이타를 저장하면 다른 필드 동안에는 미리 저장된 특정 장면의 데이타와 비교하면 된다. 이때는 비교부를 3도에서와 같은 한쪽 필드에서만 비교하는 구성을 택해야 한다.그리고, 2번째는 현재의 방송화면에 대한 휘도 누적 데이타를 한 필드동안 2개의 메모리에 번갈아 가며 저장하고, 저장하는 반대 메모리에서는 우수/기수필드 동안 모두 읽어내면서 미리 저장된 장면에 대한 데이타와 차례로 비교해 가며 검출한다. 이때는 2도와 같은 비교부를 사용하면 된다.

10도에는 9도에서 사용한 수평휘도 누적값을 전체 필드에 대하여 구한 다음, 필드 메모리의 지정된 장소에 저장하는 형태를 보여 주고 있다.

본 발명은 TV영상신호를 디지털 신호로 디코딩 한 뒤, 저장된 신호와 매 라인을 비교함으로써, 특정 장면을 검출할 수 있도록 하고 이것은 거부장면은 물론 더블 튜너 티브이에 있어서는 선호장면까지도 감시하여 찾아 줄 수 있으므로 시청자의 프로그램에 대한 선택권과 채널 전환 요구에 대한 자동처리 기능으로 활용함으로써 한층 편리한 시청조건을 제공할 수 있다.

이러한 방법은 디지털 티브이에서도 적용이 가능하며, 이 때는 전송 스트림에서 디먹스를 거쳐 영상정보를 추출한 뒤, 디코더를 거치기 전에 계수영역에서 비교를 하면 압축된 데이터를 이용하므로 적은 메모리로 더욱 많은 화면의 데이터를 비교할 수가 있다.

Claims (1)

1. 시청자의 선택기준에의해 입력영상신호의 특정화면에 대한 시청여부를 결정하는 수단;

   입력되는 영상신호를 시청자가 지정한 기준에따라 특정부분을 검출하는 수단;

   상기 검출수단의 검출결과에따라 그에 적합하면 타채널이나 타프로그램으로 전환하도록하는 제어신호를 발생하는 제어부로 구성된 티브이의 선택적 표시장치.