KR20020027551A - 소비자 셋톱 저장응용을 위한 트랜스코딩 - Google Patents

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KR20020027551A
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Abstract

본 발명은, 종래의 VCR과 비슷한 방법으로 사용자에 의한 다음의 재생을 위해 텔레비전 프로그램 등의 디지털 프로그래밍 서비스를 수신하고 저장하는 소비자 셋톱 단말기(400)와 방법을 제공한다. 인터페이스(480)는 단말기의 사용자가 트랜스코드된 데이터에 대한 원하는 품질레벨, 예컨대 높은 품질, 중간, 또는 낮은 품질에 기초하여 트랜스코딩 프로세스(427)를 제어할 수 있도록 한다. 이 트랜스코딩은 풀 엔코더의 비용과 복잡성없이 제공된다. 단말기(400)에서 트랜스코딩을 실행함으로써, 데이터의 비트율은 단말기에 경제적인 저장을 가능하게 하도록 충분히 낮아질 수 있다. 게다가, 사용자는 다른 프로그램, 같은 프로그램의 다른 부분 또는 다른 채널에 대해 품질레벨을 다르게 설정할 수 있다. 사용자 입력은 전자 프로그램 가이드 데이터와 임의로 통합되는 온스크린 디스플레이 등의 인터페이스(480)를 매개로 수신될 수 있다. 게다가, 사용자 입력은 미리 확립될 수 있다.

Description

소비자 셋톱 저장응용을 위한 트랜스코딩 {TRANSCODING FOR CONSUMER SET-TOP STORAGE APPLICATION}
최근, 신제품 패밀리는 셋톱박스 내부의 하드드라이브에 기초를 둔 셋톱산업에 나타난다. 이들 드라이브는 VCR(video cassette recorder)을 갖추고 있지만 테이프 매체의 제거능력이 없는 비디오 프로그램을 저장하는데 이용된다. 이들 장치는 압축되고 디지털화된 포맷으로 하드드라이브에 대한 저장을 위한 들어오는 아날로그 텔레비전 신호를 처리하기 위해 MPEG 엔코더를 포함하기 때문에, 매우 고가이다.
모든 디지털 프로그래밍 서비스로의 기대되는 변환이 셋톱산업에서 이루어지면, 엔코더 서브시스템이 필요하게 되지 않기 때문에 셋톱 플러스 하드드라이브는 훨씬 저가로 비디오를 저장할 수 있다. 들어오는 트랜스미션(transmission)으로부터 수신되는 비트는 MPEG 전송패킷으로서 수신되기 때문에 저장되는데 간단하다.공교롭게도, 들어오는 디지털 레이트는 소스 비디오 공급자에 의해 설정되고, MPEG-2 시스템에서는 예컨대 약 1.5Mbps부터 15Mbps까지 변화할 수 있다. 소비자를 위해, 이것은 예측할 수 없고 제어할 수 없는 저장용량으로 변형할 것이다. 게다가, 품질설정이 가능하지 않고, 디스크는 특대의 하드드라이브의 사용을 초래하는 15Mbps의 최고비트율로 프로그램을 저장하는데 충분히 큰 크기로 되어야 하고, 이에 따라 비용은 증가하게 된다. 그것은 적어도 보다 적은 이용할 수 있는 용량을 초래하여, 소비자를 혼동시킬 것이다.
따라서, 이 문제점을 해결하고, 더욱 저가이며, 소비자에게 VCR과 비슷한 품질/저장용량 선택을 제공하는 모든 디지털 입력을 위한 셋톱 저장에 대한 접근법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
이 시스템은 사용자가 편리한 때에 다음의 재생을 위해 셋톱 단말기에서 하나 이상의 프로그램을 사용자가 저장할 수 있도록 해야 한다.
이 시스템은, 필요로 하는 저장용량을 감소시키기 위해 압축된 포맷으로 수신 프로그래밍을 저장해야 한다. 특히, 이 시스템은, 예컨대 감소된 비트율로 트랜스코드(transcode)하기 위해 이미 압축되고 디지털화되어 있는 수신된 프로그래밍을 트랜스코드하기 위해 단말기에 트랜스코더(transcoder)를 제공해야 한다. 게다가, 트랜스코딩(transcoding)은 프로그래밍하기 위한 원하는 품질레벨 등의 사용자 결정가능한 파라미터에 응답해야 한다. 이 방식에 있어서, 사용자는 트랜스코드된 프로그램에 의해 사용되는 저장공간의 크기를 제어할 수 있다.
필요에 따라, 사용자가 프로그램을 저장하는 것을 돕기 위해 온스크린(on-screen) 프로그램 가이드 등의 사용자 인터페이스를 제공하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
이 인터페이스는, 아날로그 포맷으로 프로그램을 저장하는 종래의 VCR과 비슷한 기능을 제공해야 한다. 이들 기능은, 예컨대 플레이, 빠른 전진, 되감기, 빠른 되감기, 잠깐멈춤, 점진적(스캔) 전진 및 후진을 포함한다.
이 시스템은 대량생산된 소비자 셋톱장치에 대해 경제적으로 실행할 수 있는 비교적 저가로 실현해야 한다. 이 시스템은 셋톱장치내에서 또는 셋톱장치의 주변장치로서 실현가능해야 한다.
본 발명은 상기한 이점 및 다른 이점을 갖는 시스템을 제공한다.
이 출원은 1999년 8월 17일에 출원된 미국 가출원 제60/149,267호의 이익을 청구하는 것이다.
본 발명은 사용자에 의한 다음의 재생을 위해 텔레비전 프로그램 등의 디지털 프로그래밍 서비스를 수신하고 저장하는 소비자 셋톱 단말기에 관한 것이다.
도 1은 풀(full) 디코더와 풀 엔코더를 결합시키는 종래 수법을 나타낸 도면이고,
도 2는 모션추정처리를 제거하는 효율적인 트랜스코더를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 사용자 입력에 응답하여 단말기에서 데이터를 트랜스코딩하기 위한 방법을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 사용자 단말기를 나타낸 도면,
도 5a는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제1온스크린 디스플레이를 나타낸 도면,
도 5b는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제2온스크린 디스플레이를 나타낸 도면,
도 5c는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제3온스크린 디스플레이를 나타낸 도면이다.
본 발명은 사용자에 의한 다음의 재생을 위해 텔레비전 프로그램 등의 디지털 프로그래밍 서비스를 수신하고 저장하는 소비자 셋톱 단말기에 관한 것이다.
특히, 본 발명은, 예컨대 하드드라이브나 테이프에 비디오를 저장하는 소비자 제품에 트랜스코딩의 응용을 제공하는데, 이 경우 저장과 재생동작은 비교적 저가로 VCR 등의 현행 장치로부터 소비자에 의해 기대되는 것에 대응한다.
본 발명은, 사용자 선택가능한 파라미터에 따라, 예컨대 수신된 압축데이터를 보다 낮은 비트율을 갖는 압축된 포맷으로 트랜스코드하는 단말기에 트랜스코더를 제공한다. 예컨대, 사용자는, 예컨대 2시간, 4시간이나 6시간의 다른 시간저장모드로 아날로그 VCR 테이프의 사용과 비슷한 트랜스코딩을 위한 높은 미디엄 또는 낮은 품질레벨을 선택할 수 있다.
이 비슷함에 대해서는, 2시간 모드에 있어서, 주어진 데이터량이 보다 큰 테이프영역에 저장되도록 아날로그 테이프가 비교적 빠르게 움직여서, 보다 높은 품질을 초래하게 된다는 점에 유의한다. 반대로, 6시간 모드에 있어서, 주어진 데이터량이 보다 작은 테이프영역에 저장되도록 아날로그 테이프는 비교적 느리게 움직여서, 보다 낮은 품질을 초래하게 된다. 다시, 이것은 사용자에 의해 더 쉽게 이해될 수 있는 아날로그 테이프 개념에 본 발명의 디지털 저장을 관련시키는 것만 비슷하다. 디지털 저장에 대해서는, 각 데이터 비트는 저장되고, 품질은 이미지를 나타내는 비트수와 관계가 있다.
이 디지털 저장에 대해서는, 하드드라이브, 플로피디스크 드라이브, 자기테이프 또는 광학 기억매체(DVD, CD, 레이저 디스크) 등의 어떤 타입의 저장장치도 이용될 수 있다. 게다가, 기억매체는 사용자에 의해 제거가능하다. 그러므로, 이 매체가 가득차면, 사용자는 대체자를 삽입할 수 있다.
품질레벨을 선택함으로써, 사용자는 프로그램을 저장할 때 소비되는 저장량이 어떤지 알고 있다. 더욱이, 특별히 좋아하는 프로그램을 보다 높은 품질로 저장하는 것은 사용자 마음대이다. 예컨대, 사용자는 높은 품질의 특정 효과를 갖는 영화를 저장하기를 원하는 한편, 스포츠 이벤트는 매체 품질로 저장되고, 새로운 프로그램이나 강연은 보다 낮은 품질로 저장된다. 물론, 보다 낮은 품질조차도 받아들일 수 있는 뷰잉 경험(viewing experience)을 제공한다. 그러므로, 품질레벨은 절대적인 용어가 아니라 상대적인 용어이다.
본 발명은, 예컨대 사용자에게 부가적인 특징과 기능을 제공하기 위해 사용자 집이나 회사에 존재하는 사용자 단말기에서 트랜스코딩을 이용한다. 이것은 사용자의 기쁨과 편의를 향상시킨다. 이들 특징은 새로운 가입자를 네트워크로 끌어당겨 사용자가 추가 비용으로 부가적인 프로그래밍을 명령하도록 하기 때문에, 시스템 운영자의 수익도 향상된다.
그때 수신된 압축 디지털 데이터 스트림으로부터 사용자 단말기에 데이터를 저장하기 위한 특정 방법은, 대응하는 트랜스코드된 데이터를 제공하기 위해 단말기에서 수신된 데이터 스트림의 적어도 일부를 트랜스코딩하는 단계를 포함한다. 트랜스코드된 데이터는 단말기와 관련된 기억장치에 저장된다. 더욱이, 원하는 트랜스코딩 파라미터를 나타내는 사용자 입력이 수신되는데, 이 경우 트랜스코딩 단계는 원하는 트랜스코딩 파라미터에 응답한다.
더욱이, 대응하는 사용자 단말기도 제공된다.
본 발명은 사용자에 의한 다음의 재생을 위해 텔레비전 프로그램 등의 디지털 프로그래밍 서비스를 수신하고 저장하는 소비자 셋톱 단말기에 관한 것이다.
주요 개념은 발달된 저가 트랜스코딩의 개념과 하드드라이브 등의 기억장치를 갖추고 있는 셋톱 단말기의 필요성을 혼합시킨다. 트랜스코딩은 어떤 레이트부터 다른 레이트로, 및/또는 어떤 해상도부터 다른 해상도(예컨대, HDTV 내지 SDTV)로, 또는 어떤 표준부터 다른 표준(예컨대, MPEG-1 내지 MPEG-2)으로 압축된 비디오의 재처리로 규정된다. 이 논의는 매우 낮은 비용을 유지하는 가장 높은 포텐셜을 유지하기 때문에, 첫번째 이들(즉, 트랜스코딩하는 비트율)에 집중시킬 것이지만, 이 아이디어는 일반적으로 어떤 타입의 트랜스코딩에도 적용된다.
본 개시를 위해, 트랜스코딩은 재양자화(requantization)를 달성하는데 필요한 정도까지만 압축 신호를 디코딩한 후에 재양자화된 데이터로부터 보다 낮은 레이트 비트스트림을 발생시키는데 필요한 엔코딩 단계만을 실행하는 것으로 규정되어 있다. 이 의미는 사용자 단말기에서 풀 엔코더의 높은 비용과 복잡성없이, 또 어쩌면 풀 디코더없이 보다 낮은 레이트 신호를 제공하는 것이다. 품질에 있어서 보다 낮은 레이트와, 보다 많은 축소가 발생한다.
디코딩/재엔코딩(re-encoding) 시퀀스는 종래기술(도 1)에서 제공된 바와 같이 세로로 일렬이 되어 풀 디코더와 풀 엔코더를 결합시킴으로써 행해질 수 있지만, 이 수법은 고가의 엔코드 서브시스템을 필요로 한다. 게다가, 이러한 프로세스가 이용될 때, 실행되는 풀 디코딩과 재엔코딩 단계 때문에 품질은 한층 더 나빠진다. 본 발명에 따르면, 디코드/엔코드 이중 수법은 많은 단계를 제거하도록 간단해지고, 더욱이 원(original) 엔코더(소스에서)에 의해 행해지는 많은 결정은 디코딩하기 위해 알려져 있고, 복잡성과 비용을 제외하고는 재사용될 수 있다.
주요 이익은, 전체 엔코드 프로세스의 거의 틀림없이 가장 비싼 부분인 모션추정처리를 재사용(즉, 트랜스코더에서 모션추정의 필요성을 피하기 위해 모션벡터를 재사용-도 2)는 것으로부터 발생한다. 또, 이 재사용은 트랜스코딩하는 동안 블록타입(I, P, B)을 유지하기 쉽고, 만약 그렇지 않으면 모션벡터는 전혀 적용할 수 없다. 다른 결정은 게다가 필드/프레임 모드 등을 재사용할 수 있다.
본 발명은 어떤 트랜스코딩 구조로 이용될 수 있는데, 1999년 10월 28일 일본 고베, 1999 IEEE International Conference on Image Processing, 왕,엘.(Wang, L.) 등의 미국 특허 제5,619,733호, "MPEG 트랜스코더에 대한 적응형 레이트 제어(Adaptive Rate Control for MPEG Transcoder)"에 개시된 트랜스코딩 구조는 여기에 설명되는 기술로 이용하는데 아주 적합하다.
도 1은 MPEG 비트스트림에 대해 풀 엔코더와 종속접속된 풀 디코더를 제공하는 종래기술을 나타낸다. 종속접속된 구성요소는, 재구성된 비디오 시퀀스를 얻기 위해, 예컨대 라이브러리나 송신원으로부터 획득되는 압축된 비트스트림을 먼저 디코드한다. 그 후, 재구성된 비디오 시퀀스는, 예컨대 디코더 파퓰레이션(populati on)으로 전송하는데 적당한 다른 압축된 비트스트림을 얻기 위해 종래의 엔코드에 의해 재부호화된다.
특히, 종래기술수법은 디코더(110)와 풀 엔코더(150)를 이용했다. 사전압축된(pre-compressed) 비디오 비트스트림은 VLD(Variable Length Decoder; 115)에 입력된다. 역양자화기(120)는 제1양자화 단계 사이즈(Q1)를 이용하여 VLD(115)의 출력을 처리한다. IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform) 기능부(125)는 가산기(13 0)에 화소 도메인 데이터를 제공하기 위해 역양자화기(120)의 출력을 처리한다. 이 데이터는 스위치(140)의 위치에 따라, MC(Motion Compensator; 135)로부터의 모션 보상 차분신호나 널신호중 어느 하나와 합산된다.
사전압축된 비트스트림에 내장된 각 입력 매크로블록(MB)에 대한 코드모드, 인트라(intra) 또는 인터모드(inter mode)중 어느 하나는 스위치(140)에 제공된다. 가산기(130)의 출력은 엔코더(150)와, 디코더(110)의 C_FB(Current Frame Buffer; 145)에 제공된다. MC(135)는 VLD(115)로부터의 모션 벡터(MVz) 데이터와 함께 C_FB(145)로부터의 데이터와 P_FB(Previous Frame Buffer; 150)로부터의 데이터를 이용한다.
엔코더에 있어서, 화소데이터는 인트라/인터모드 스위치(155)와 가산기(160) 및 모션추정(motion estimation(ME)) 기능부(165)에 제공된다. 스위치(155)는 DCT (Discrete Cosine Transform) 기능부(170)와 양자화기(175) 및 VLC(VariableLength coding) 기능부(180)에 의해 처리하기 위해, 현재 화소데이터나, 현재 화소데이터와 이전 프레임으로부터의 화소데이터의 차분중 어느 하나를 선택한다. VLC 기능부(180)의 출력은 디코더에 전송되는 비트스트림이다. 이 비트스트림은 ME 기능부(165)로부터의 모션벡터(MV) 데이터를 포함한다.
비록 이 수법이 선행 기술의 상술한 많은 비용과 복잡성의 불리한 점을 가질지라도, 양자화기는 사용자 입력에 의해 제어될 수 있는 양자화 레벨(Q2)을 이용한다는 점에 주의한다. 이러한 실시예에 있어서, 비트출력율은 변화 Q2에 의해 조절될 것이다.
피드백 경로에 있어서, 역양자화기(182)와 역DCT 기능부(184)에서의 처리는 화소 도메인 데이터를 회복하도록 실행된다. 이 데이터는 모션보상된 데이터나 널신호와 합산되고, 그 합계는 C_FB(190)에 제공된다. C_FB(190)와 P_FB(192)로부터의 데이터는 ME 기능부(165)와 MC 기능부(194)에 제공된다. 스위치(196)는 인트라 /인터모드 스위치 제어신호에 응답하여 널신호나 MC 기능부(194)의 출력중 어느 하나를 가산기(186)로 보낸다.
이 수법은 화소 도메인에 대한 사전압축된 데이터의 풀 신장(full decompre ssion)과 중간 재구성된 비디오 프레임의 풀 재압축 때문에 수치적으로 강해, 인터프레임 코드화된 데이터에 대한 모션보상과 추정처리를 포함하게 된다. 더욱이, 종속접속된 디코더와 엔코더의 실현비용은 1개의 풀 MPEG 디코더와 1개의 풀 MPEG 엔코더를 필요로 하기 때문에 비교적 크다.
컴퓨터 시뮬레이션 결과는, 각 프레임에 대한 픽처(picture) 타입이 유지되면 디코더로부터 디코드된 모션벡터는 얻어진 이미지의 지각의 품질을 현저히 손상시키지 않고 엔코더에서의 모션보상에 이용될 수 있다는 것을 나타내고 있다. 이것은 모션추정과 가장 비싼 오퍼레이션이 선행 기술의 종속접속된 디코더/엔코더 수법으로부터 제거될 수 있다는 것을 나타낸다. 본 발명에 따른 이러한 방식은 도 2와 관련하여 아래에 논의된다.
도 2는 모션추정이 엔코더로부터 제거된 본 발명에 따른 트랜스코더를 나타낸다. 동일한 번호를 붙인 소자는 도 1의 소자에 해당한다. 트랜스코더(200)는 일반적으로 210으로 나타낸 디코더부와, 일반적으로 250으로 나타낸 엔코더부(바람직하게는, 이들 부분은 디코더부와 보다 낮은 레이트의 비트스림을 발생시키는데 필요하다)를 포함한다. 여기에서, VLD(115)로부터의 모션벡터는 엔코더(250)의 MC(194)에 제공된다.
그러므로, 도 2의 트랜스코더 구조는 들어오는 압축된 비트스트림으로서 동일한 비디오 포맷 블록 타입(즉, 예측 및 예측되지 않은)과 그 외의 파라미터 및 동일한 모션벡터를 제외하고, 새로운 비트스트림과 새로운 비트율을 발생시킬 것이다.
다시, 도 2는 특별히 유효한 트랜스코더를 나타내는 한편, 본 발명은 본질적으로 어떤 알려진 비트율 트랜스코더와 호환가능하고, 보다 유효한 트랜스코딩을 제공한다. 여기에 개시된 매우 간략화된 트랜스코더 수법(및 한층 더 간략화된 형태)은 저가로 실현될 수 있고, 이산 디코더 장치와 엔코더 장치에 대한 필요성을제거할 수 있다. 게다가, 풀 소프트웨어 디지털 신호 프로세서(DSP) 구현은 본 발명의 간략화된 수법으로 실행할 수 있다.
셋톱 디자인은 다음과 같이 작용할 수 있다. 소비자는 기억장치에 대해 복수의 품질레벨, 예컨대 3개 레벨 가운데서 선택할 수 있다. 예컨대, 높은 품질모드(2시간 모드에서 아날로그 비디오 테이프를 이용하는 것과 유사), 중간 품질모드(4시간 모드에서 아날로그 비디오 테이프를 이용하는 것과 유사), 또는 낮은 품질모드(6시간 모드에서 아날로그 비디오 테이프를 이용하는 것과 유사)가 있다.
상술한 바와 같이, 표준 해상도 TV(MPEG-2 주요 레벨 주요 프로파일)의 경우를 가정하면, 수신된 비트스트림은 15Mbps로 단말기에 들어간다. 그러므로, 각 품질레벨에 대해서는, 수신된 비트스트림은 프로그램이 적당한 양의 기억장치용량에 맞는 레이트 아래로 트랜스코드되야 한다. 15Mbps로 수신되고, 실시간에서 6Mbps, 3Mbps 또는 2Mbps중 어느 하나 아래로 트랜스코드되는 영화 등의 프로그램의 특정 경우를 고려한다. 예시를 위해, 단말기에서의 기억장치는 6GB 용량의 하드드라이브이다. 최고의 비디오 품질설정(6Mbps 아래로 트랜스코딩)에서, 소비자는 2.2시간의 비디오, 즉 (6Gbytes x 8bits/bytes)/6Mbits/sec=8000초=133분=2:13시간을 저장할 수 있다. 중간 품질에서 소비자는 4.4시간의 프로그래밍을 저장할 수 있고, 최저 품질설정에서 소비자는 6.6시간의 프로그래밍을 저장할 수 있다.
트랜스코딩이 가변 비트율 압축을 쉽게 할 수 있기 때문에, 그것은 각 경우에 대해 정확하게 6이나 4 또는 2Mbps로 코드화하는데 필요한 것이 아니라, 전체프로그램에 걸친 평균 레이트에만 필요한 것이라는 점에 주의한다. 가변 레이트 코딩은 고정된 레이트 코딩이 주어진 동등한 평균레이트인 휠씬 높은 품질을 발생시킨다. DVD(Digital Video Disc) 영화는 가변 레이트의 코드화된 프로그램의 예시이다. 상영시간이 2시간인 DVD 영화는 약 5Mbps의 평균 레이트로 저장되지만, 장면이 그것을 요구할 때에는 10Mbps만큼 높은 피크를 가질 수 있다.
그러나, 원한다면 사용자는 트랜스코딩을 위해 고정 비트율을 설정할 수 있다.
트랜스코딩이 원하는 어떠한 비트율이라도 발생시킬 수 있기 때문에, "품질 다이얼(dial)"로 언급하는 메커니즘에 의해 트랜스코딩 품질레벨을 설정하는 사용자 입력이 임의적이라는 점에 주의한다. 소비자가 이러한 다이얼로 편안하지 않을지라도, 이 비트율은 계속해서 조절할 수 있어 최근 30년의 VCR 경험과는 다르다.
또, 소비자는 그 수신동안, 트랜스코드된 프로그램을 볼 수 있다. 이 때, 사용자는 예컨대 영화의 다음의 부분에 대해 증가된 품질레벨을 선택할 수 있다. 다른 예시로서, 교육프로그램을 보는 사용자는 예컨대 진료를 보는 의사나 재봉프로그램을 보는 취미생활자 또는 강의시에 디스플레이되는 슬라이드를 보는 학생을 위해 다음의 이미지의 품질을 높이기를 희망할 수도 있다. 이 때, 일단 임계 세그먼트가 패스되었으면, 이 품질레벨은 사용자에 의해 떨어뜨려질 수 있다.
최소 또는 최저 비트율은 대부분의 관찰자가 받아들일 수 있는 몇몇 최소 이미지 품질을 유지하기 위해 단말기에 의해 강요될 수 있다.
마찬가지로, 최대 또는 최고 비트율은 단말기에서 수신 데이터의 비트율이나몇몇 소정의 보다 낮은 레벨에 대응할 수 있다. 일반적으로, 보다 높은 비트율로의 트랜스코딩은 유용하지 않다.
도 3은 본 발명에 따른 사용자 입력에 응답하여 단말기에서 데이터를 트랜스코딩하기 위한 방법을 나타낸다.
블록 300에서, 예컨대 MPEG 전송패킷이나 인터넷 프로토콜(IP) 전달 매체 스트림으로 이루어진 압축된 디지털 프로그램은 사용자 단말기에서 메모리에 버퍼링된다. 일반적으로, 디지털 프로그램은 공간 해상도, 프레임 레이트, 컬러 샘플링, 비월주사/순차주사 등에 의해 어떤 포맷의 것일 수 있고, 어떤 레이트, 즉 일정 비트율(CBR)이나 가변 비트율(VBR)중 어느 하나로 사전 부호화될 수 있다.
블록 310에서, 버퍼링된 데이터는 사용자 입력에 기초하여 트랜스코드된다. 버퍼링된 데이터는 새로운 레이트를 달성하기 위해 적당한 레이트 제어방식하에서 현재 모션벡터와 다른 파라미터를 이용하여 재양자화될 수 있다.
사용자 입력은 이전에 논의된 바와 같이, 원하는 품질이나 비슷한 개념의 아날로그 VCR 테이프 레코드 시간을 포함한다.
블록 320에서, 트랜스코드된 데이터는 다시 메모리에 버퍼링되고, 블록 330에서 트랜스코드된 데이터는, 예컨대 디스크나 테이프 인터페이스를 매개로 사용자에 의한 더 최근의 재생을 위해 저장될 기억장치에 전달된다.
도 4는 본 발명에 따른 사용자 단말기를 나타낸다.
단말기(400)는, 예컨대 케이블, 위성 또는 지상공급을 매개로 압축 디지털 프로그래밍을 튜너(tuner; 410)에서 수신한다. 수신된 신호는 복조기(415)에서 복조되어, 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있는 프로세서 (425)에 제공된다. 프로세서(425)는 도 2의 트랜스코드(200)이거나 다른 적당한 디자인이어도 좋은 저가의 트랜스코더(427)를 포함한다.
최대 플렉시빌리티(flexibility)에 대해, 프로세서(425)는 종래방법으로 MPE G-2 비디오 등의 디지털 비디오를 디코딩할 수 있어야 하고, 또 본 발명에 따른 비디오를 트랜스코딩할 수 있어야 한다. 저가의 트랜스코딩이 순수한 디코딩보다 더 복잡한 1.5시간과 2시간 사이에 있다는 점에 주의해야 한다.
또, 프로세서는 옛날부터의 VCR에 정통한 소비자에 의해 기대되는 모든 효과인 빠른 전진, 잠깐멈춤, 느린 주사 등의 트릭모드(trick mode)를 포함하는 저장된 비디오의 재생을 위한 각종 기능을 제공할 수 있다. 경로 468은 프로세서(425)가 재생을 위해 기억 드라이브(470)로부터 저장 데이터를 검색하는 것을 가능하게 한다.
또, 동일한 수법이 테이프나 진보된 플로피디스크 또는 훨씬 제거가능한 하드매체 등의 진짜로 제거가능한 기억매체의 경우에 적용되고 있음은 물론이다. 이러한 결과는 VCR의 엄밀한 경험을 발생시킬 수 있다.
또한, 프로세서(425)는 트랜스코딩을 위한 사용자 입력을 수신하기 위해 사용자 인터페이스와 통신하고, 프로그램 가이드 데이터 기능부(490)와 통신한다.
임의의 프로그램 가이드 데이터 기능부(490)는 지금 및 가까운 장래에 플레이하는 프로그램에 대한 스케줄의 그래픽 디스플레이를 제공하기 위해, 전형적으로 프로그래밍 서비스를 갖춘 데이터를 수신한다. 본 발명에 따르면, 또 도 5a∼도5c와 관련하여 더 논의되는 바와 같이, 이 데이터는 사용자가 트랜스코드 및 저장하도록 프로그램을 선택하는 것을 가능하게 하는데 이용될 수 있다.
프로세서(425)는 디코드하여, 스피커를 갖춘 텔레비전 등의 출력장치(435)에 교대로 제공되는 대응하는 아날로그 신호를 제공하기 위해 D/A 변환기(430)로 디지털 비디오 및 오디오를 출력한다.
버스(427)는, 프로세서(425)가 트랜스코딩에 앞서, 또 트랜스코딩 후에 수신 데이터를 버퍼링할 수 있는 메모리(440)와, 기억장치(470; 예컨대 테이프 또는 하드드라이브)에 기억시키기 위해 트랜스코드된 데이터를 포맷하는 기억장치 인터페이스(450) 및, 홈네트워크, IEEE 1394 인터페이스, USB(Universal Serial Bus), 전화선 및/또는 케이블 복귀경로로 데이터를 전달할 수 있는 임의의 주변장치(460)와 통신하는 것을 가능하게 한다.
트랜스코딩 기능이 필요하지 않게 될지라도, 트랜스코딩 기능(예컨대, 회로소자 및 다른 구성요소)이 단일 셋톱 단말기에 제공될 수 있다는 점에 주의한다. 또, 이 기능은 주변장치에서 전부 또는 일부에 제공될 수 있다. 임의의 이러한 주변장치는 단말장치(400)의 부분으로 생각된다.
도 5a는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제1온스크린 디스플레이를 나타낸다.
디스플레이(500)는 공지된 방법으로 도 4의 프로그램 가이드 데이터 기능부(490)로부터 발생된다. 디스플레이는 다른 채널에 유효한 각종 프로그램을 목록에 올린다. 예컨대, 유효 채널은 "ABC", "TRAVEL", "PPV(pay-per-view)","FOX"를 포함한다. 전형적으로, 가이드(500)는 다른 프로그램 시간을 보기 위해서는 좌우로 스크롤되고, 부가적인 채널을 보기 위해서는 상하로 스크롤될 수 있다. 이것은, 예컨대 휴대용 원격제어, 음성 제어 인터페이스나 다른 수단을 매개로 사용자에 의해 달성될 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제2온스크린 디스플레이를 나타낸다.
여기에서, 사용자가 "TRAVEL"채널로부터 오후 8시∼오후 10시까지 방영하는 프로그램 "크루스(cruises)"를 선택했다고 가정하자. 디스플레이(550)는 그의 선택을 사용자에게 알리고, 그에게 이 프로그램을 시청만하고 싶어 하는지, 녹화만 하고 싶어 하는지, 시청 및 녹화 모두를 하고 싶어하는지, 또는 스크린에서 빠져나가고 싶어 하는지를 묻는다. 사용자는 휴대용 원격제어를 이용하여 마음에 드는 것을 다시 한번 선택할 수 있다.
도 5c는 본 발명에 따른 사용자 인터페이스의 제3온스크린 디스플레이를 나타낸다.
디스플레이(580)는 사용자가 프로그램 "크루스"를 녹화하는 것을 선택했다는 것과 방영시간이 2시간인 것을 확실하게 한다. 그 후, 사용자는 녹화품질, 예컨대 높음(high), 중간(medium), 낮음(low) 또는 스크린에서 빠져나감을 선택할 것을 요청받는다. 사용자는 휴대용 원격제어와, 유효한 기억공간의 주어진 디스플레이된 추정을 이용하여 마음에 드는 것을 다시 한번 선택할 수 있다.
트랜스코딩을 제어하기 위한 사용자 입력이 인터페이스에서 여러 방법으로설명될 수 있다는 점에 주의한다. 예컨대, 유사한 VCR 테이프 레코드 시간은, 예컨대 2, 4 또는 6시간으로 표시될 수 있다. 게다가, 마케팅 목적 때문에, 높은 품질, 중간 품질 또는 낮은 품질은 "슈퍼(super)", "향상된" 및 "표준" 품질 등으로 표시될 수 있다. 또, 품질레벨은 1∼10 등의 수치 등급으로 표시될 수도 있다.
온스크린 인터페이스가 트랜스코딩을 위한 사용자 입력을 수신받을 필요가 없다는 점에 주의한다. 기계적 다이얼("품질 다이얼") 또는 스위치 등의 여러 다른 인터페이스 옵션이 가능하다. 또는, 셋톱부터 원격제어까지 통신하는 공지된 기술을 이용하여 품질레벨 설정을 나타내는 개별적인 디스플레이가 휴대용 인터페이스에 제공될 수 있다.
다른 옵션은, 다음에 레코드되는 어떤 프로그램이 대응하는 품질레벨로 트랜스코드되도록 이전의 원하는 디폴트 품질레벨을 입력하는 사용자를 위한 것이다. 적당한 데이터는 이 목적을 위해 단말기에 저장될 수 있다. 더욱 관련된 옵션은 특정 채널에 대해 저장되는 원하는 품질레벨을 위한 것이다. 예컨대, 사용자는 "PPV" 채널에 대해 높은 품질을 갖기를 원한다.
그러므로, 프로그램에 대한 사용자 입력은 트랜스코딩과 저장전에 확립될 수 있다. 게다가, 사용자 입력은 트랜스코딩과 저장전에 대응하는 지정된 채널에 대해 각각의 원하는 트랜스코딩 파라미터를 나타낼 수 있다.
또, 사용자는, 프로그램이 프로그램 방영시간전에 저장되는 것을 나타내는 것이 가능하다.
게다가, 상술한 바와 같이, 사용자는 트랜스코딩(및 트랜스코드된 프로그램의 병행 디스플레이)이 진행됨에 따라 품질레벨을 다이내믹하게 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 지금 설정된 품질레벨을 나타내는 TV 스크린의 코너에 작은 아이콘의 온스크린 디스플레이를 제공하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 종래의 VCR과 비슷한 방법으로 사용자에 의한 다음의 재생을 위해 텔레비전 프로그램 등의 디지털 프로그래밍 서비스를 수신하고 저장하는 소비자 셋톱 단말기를 제공한다. 인터페이스는 사용자가 트랜스코드된 데이터에 대한 원하는 품질레벨, 예컨대 높은 품질, 중간 또는 낮은 품질에 기초한 트랜스코딩을 제어하는 것을 가능하게 한다. 단말기에서 트랜스코딩을 실행함으로써, 데이터의 비트율은 단말기에서 경제적인 저장을 가능하도록 충분히 감소될 수 있다. 게다가, 사용자는 품질레벨을 다른 프로그램이나 다른 채널에 대해 다르게 설정할 수 있다. 사용자 입력은 전자 프로그램 가이드 데이터와 임의로 통합되는 온스크린 디스플레이 등의 인터페이스를 매개로 수신될 수 있다.
또한, 본 발명은 여러 가지의 특정한 실시예와 관련하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (23)

  1. 수신된 압축 디지털 데이터 스트림으로부터의 데이터를 사용자 단말기에 저장하기 위한 벙법에 있어서,
    원하는 트랜스코딩 파라미터를 나타내는 사용자 입력을 수신하는 단계와,
    대응하는 트랜스코드된 데이터를 제공하기 위해 상기 원하는 트랜스코딩 파라미터에 따라 상기 터미널에서 상기 수신된 데이터 스트림의 적어도 일부를 트랜스코딩하는 단계 및,
    상기 터미널과 관련된 기억장치에 상기 트랜스코드된 데이터를 저장하는 단계를 구비하고,
    상기 저장된 트랜스코드된 데이터는 상기 사용자에 의한 다음의 재생에 유효한 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 파라미터는 복수의 유효한 품질레벨에서 상기 사용자에 의해 선택되는 상기 트랜스코드된 데이터에 대한 품질레벨로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 원하는 품질레벨은 상기 트랜스코딩 단계에서 이용되는 양자화 레벨을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 파라미터는 복수의 유효한 해상도에서 상기 사용자에 의해 선택되는 상기 트랜스코드된 데이터에 대한 해상도로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 트랜스코드된 데이터는 텔레비전 데이터로 구성되고, 상기 복수의 유효한 해상도는 SDTV와 HDTV로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 파라미터는 복수의 유효한 포맷에서 상기 사용자에 의해 선택되는 상기 트랜스코드된 데이터에 대한 포맷으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 파라미터는 복수의 유효한 비트율에서 상기 사용자에 의해 선택되는 상기 트랜스코드된 데이터에 대한 비트율로 구성되고, 상기 트랜스코드된 데이터는 평균하면 사용자가 선택한 비트율에 대응하는 가변 비트율로 제공되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 파라미터는 복수의 유효한 비트율에서 상기 사용자에 의해 선택되는 상기 트랜스코드된 데이터에 대한 비트율로 구성되고, 상기 트랜스코드된 데이터는 사용자가 선택한 비트율에 대응하는 거의 일정한 비트율로 제공되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수신된 데이터 스트림은 적어도 하나의 오디오 및 비디오 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 트랜스코딩 단계는 재양자화를 달성하는데 필요한 정도까지만 상기 수신된 데이터 스트림을 디코드하고, 재양자화후에 상기 데이터로부터 보다 낮은 레이트의 비트스트림을 발생시키는데 필요한 엔코딩 단계만을 실행하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 엔코딩은 모션추정을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  12. 제1항에 있어서, 신장된 데이터를 얻기 위해 상기 수신된 데이터나 상기 트랜스코드된 데이터 스트림중 적어도 하나를 신장하는 단계와,
    적어도 일부 상기 트랜스코딩 단계와 동시에 출력장치에 상기 신장된 데이터를 제공하는 단계를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 수신된 데이터 스트림과 상기 대응하는 트랜스코드된 데이터는 적어도 하나의 비디오 및/또는 오디오 프로그램으로 구성되고,
    상기 프로그램의 유효성을 상기 사용자에게 알리기 위해 온스크린 디스플레이를 나타내기 위한 가이드 데이터를 제공하는 단계와,
    상기 사용자 입력이 상기 온스크린 디스플레이에 따라 제공되는 것을 가능하게 하는 단계를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 복수의 유효한 트랜스코딩 파라미터를 상기 사용자에게 알리고, 상기 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스를 온스크린 인터페이스인 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 수신된 데이터 스트림은 MPEG 전송패킷으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 수신된 데이터 스트림은 인터넷 프로토콜 전달 매체 스트림으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 기억장치는 적어도 하나의 하드드라이브와 테이프로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 기억장치는 사용자 제거가능한 기억매체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말기는 셋톱박스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 저장방법.
  22. 수신된 압축 디지털 데이터 스트림으로부터의 데이터를 저장하기 위한 사용자 단말기에 있어서,
    상기 데이터 스트림에 대한 원하는 트랜스코딩 파라미터를 나타내는 사용자 입력을 수신하기 위한 인터페이스와,
    재양자화를 달성하는데 필요한 정도까지 상기 데이터 스트림을 디코딩하고, 재양자화후에 상기 데이터로부터 보다 낮은 레이트의 비트스트림을 발생시키는데 필요한 엔코딩 단계를 실행하며, 이에 따라 상기 사용자 입력에 의존하는 트랜스코드된 데이터를 제공하기 위해 상기 사용자 입력에 응답하는 트랜스코더 및,
    상기 트랜스코드된 데이터를 저장하기 위한 기억장치를 구비하고,
    상기 저장된 트랜스코드된 데이터는 상기 사용자에 의한 다음의 재생에 유효한 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 엔코딩 단계는 모션추정을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
KR1020027002031A 1999-08-17 2000-08-16 소비자 셋톱 저장응용을 위한 트랜스코딩 KR20020027551A (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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