KR20040000512A - 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을위한 시스템 - Google Patents

제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을위한 시스템 Download PDF

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KR20040000512A
KR20040000512A KR10-2003-7016464A KR20037016464A KR20040000512A KR 20040000512 A KR20040000512 A KR 20040000512A KR 20037016464 A KR20037016464 A KR 20037016464A KR 20040000512 A KR20040000512 A KR 20040000512A
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KR
South Korea
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signals
video
group
switching
digital
Prior art date
Application number
KR10-2003-7016464A
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Inventor
마이클 제이. 프리맨
그레고리 더블유. 하퍼
프랭크 피. 데오
Original Assignee
에이씨티브이, 인크.
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Publication date
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Abstract

대화형 케이블 텔레비젼 시스템은 복수의 신호들로 구성되는 대화형 텔레비젼 프로그램을 복수의 시청자들에게 동시에 제공하기 위해 표준 케이블 텔레비젼 분산 네트워크를 사용한다. 비디오 신호들은 디지털 포맷으로 전송되고, 하나 이상의 신호가 단일 채널에서 데이터 스트림상으로 멀티플렉싱된다. 비디오 신호들이 효율적으로 압축될 수 있다. 신호 선택기와 결합하여 수신기는 재생을 위해 특정한 NTSC 채널을 선택하고, 그리고 나서 데이터 스트림으로부터 특정 비디오 신호를 선택하며, 재생을 위해 비디오 신호를 압축해제한다. 특히 하나의 신호들 그룹으로부터 다른 신호들 그룹으로 상이한 채널들 상에서 비디오 신호들 사이의 무결절 스위칭이 제공된다. 이러한 스위칭은 헤드엔드에서 이뤄지고, 여기에서 서버(550)는 그룹 B 신호들을 저장한다. 그룹 A 신호들이 실시간 엔코더(546)로부터 서버(550)에서 수신된다. 명령 및 제어 단말(534)은 아날로그 톤을 그룹 A 신호들에 삽입하고, 실시간 엔코더(534)는 아날로그 톤 탐지시에 디지털 톤을 추가한다. 서버는 디지털 톤 탐지시에 그룹 A 로부터 그룹 B로 스위칭을 개시한다.

Description

제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을 위한 시스템{A SYSTEM FOR SWITCHING FROM A FIRST GROUP OF SIGNALS TO A SECOND GROUP OF SIGNALS}
본 발명은 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을 위한 시스템에 관한 것이다.
미국 특허 제 4,264,925호는 대화식 시스템을 전개하기 위해 기존 케이블 텔레비젼 시스템의 사용을 제시한다. 시간 동기화된 내용을 가지는 표준 텔레비젼 채널은 다수의 사용자에게 방송된다. 각각의 사용자는 상호작용을 제공하는 질문에 응하여 채널들을 스위칭한다.
점점 많은 케이블 채널들이 기존 프로그래밍을 위해 사용됨에 따라 케이블방송 텔레비젼 채널 용량이 점점 제한되고, 공지된 대화형 시스템이 다중 채널들을 요구하기 때문에, 적어도 동일한 수준의 상호교환성을 제공하면서 이러한 시스템들에 대한 채널 용량을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을 위한 시스템으로서,
아날로그 톤을 제1 그룹 신호들에 삽입하는 명령(command) 단말;
상기 명령 단말과 통신하며, 아날로그 톤 탐지시에 제1 그룹 신호들에 디지털 톤을 삽입하는 실시간 엔코더;
상기 실시간 엔코더와 통신하며, 제1 그룹 신호들 및 제2 그룹 신호들을 수신하는 서버; 및
상기 서버와 통신하며, 상기 서버로 스위치 명령을 전송하는 제어 단말을 포함하며;
여기서 상기 스위칭 명령 수신시에 서버는 디지털 톤 탐색을 개시하고, 디지털 톤 탐지시에, 서버는 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로 무결절 방식으로 스위칭하는 스위칭 시스템이 제공된다.
비디오 신호는 전송을 위한 디지털 포멧으로 변환된다. 디지털 포멧에 있어서, 케이블 텔레비젼 채널 당 하나 이상의 비디오 신호를 전달하는 것이 가능하다. 게다가, 일반적인 텔레비젼 라인을 통해 비디오 신호를 전달하는 것이 가능하다. 요구된 경우에, 다양한 디지털 비디오 신호가 전송 이전에 압축될 수 있다. 압축은 더욱 많은 개수의 비디오 신호가 전송 매체의 채널을 통해 전달되는 것을 허용한다. 바람직하게, 사용된 압축 체제는 MPEG2, MPEG4 및 MPEG7을 포함하여 MPEG 표준 압축 체제중 하나이다. 비디오 신호는 디지털 데이터 및 비디오 포멧, 바람직하게 MPEG 포멧으로 제공된다.
디지털 신호 전달의 일부로서, 신호의 일부는 상호 대화식이며, 개별화된 프로그램이다. 이같은 강화된 내용은 일반적인 비디오 제작 기술을 사용하고, 다수의 비디오, 오디오, 그래픽 및 그들의 소정 조합으로서의 데이터를 제공함으로써 생성될 수 있다. 다수의 비디오 및 오디오 정보는 시간 동기되며, 대부분의 경우 바람직하게 내용에 관련된다. 원격 사이트에서의 연속된 대화는 원고의 언어를 표현하는 데이터 코드의 삽입을 통해 최종 사용자 및 프로듀서에 의해 제어된다. 이러한 코드는 바람직하게, 대화식 비디오 및 오이도 신호와 함께 통합 및 전송되며, 프로그램 제어국 및 케이블 헤드 엔드에서 삽입될 수 있다.
멀티플렉서는 다양한 디지털 신호들을 전송을 위한 감소된 수의 전송 데이터 스트림들에 결합시킨다. 다양한 NTSC 텔레비젼 채널은 동시에 전송된 신호의 개수를 최대화하기 위한 미리 결정된 방식으로 할당된다. 텔레비젼 송신 시스템과 함께 멀티플렉서는 요구된 데이터 스트림을 요구된 채널상에 멀티플렉싱하고, NTSC 채널을 통해 이러한 신호들을 전달한다. 단일 전송 채널 상의 데이터 스트림에 멀티플렉싱될 수 있는 비디오 신호의 개수는 전송되는 비디오 신호에 따라 변경된다. 멀티플렉싱된 비디오 신호들을 데이터 스트림을 포함하는 텔레비젼 채널들은 표준 케이블 텔레비젼 분산 네트워크 또는 직접 방송 위성 전송 시스템 상에서 전송된다.
본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 상술될 것이다.
도 1은 본 발명의 대화식 텔레비젼 시스템에 대한 블록도이다.
도 2는 쌍방향 전송 구성에서 대안적인 대화식 텔레비젼의 블록 다이아그램이다.
도 3은 비디오 신호를 연결 흔적없이 스위칭하기 위한 실시예에 대한 블록도이다.
도 4는 비디오 신호를 연결 흔적없이 스위칭하기 위한 대안적인 실시예에 대한 블록도이다.
도 5는 중앙 프로그래밍 중계국 위치의 실시예에 대한 블록도이다.
도 6은 비디오 프로그래밍 스트림내의 비디오 접합 포인트 및 시간 갭을 도시한 블록도이다.
도 7은 대안적인 수신 박스의 블록도이다.
도 8은 대안적인 오디오 프레임의 블록도이다.
도 9는 TV 방송국 교환기의 블록도이다.
도 10은 비-관련 프로그램의 스위칭을 위한 실시예의 블록도이다.
도 11은 다수의 이벤트 프로그램에서의 스위칭을 위한 실시예의 블록도이다.
도 12는 연결 흔적없는 픽쳐 인 픽쳐 프로그램 스위칭을 위한 실시예의 블록도이다.
도 13은 다수의 거래/쇼핑 프로그램에서의 스위칭을 위한 실시예의 블록도이다.
도 14는 디지털 프로그램 삽입-어드레스 가능한 광고를 위한 실시예의 블록도이다.
도 15는 서버에서 신호 그룹에서 다른 신호로의 연결 흔적 없는 스위칭을 위한 실시예의 블록도이다.
도 16a 및 16b는 대안적인 두 개의 튜너 환경에 대한 블록도이다.
도 17은 대안적인 두 개의 튜너 환경에 대한 블록도이다.
본 발명은 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 무결절 스위칭을 위한 시스템에 관한 것으로서, 이는 예시적으로 도15에 제시된다. 그러나 명확화를 우해 본 발명을 사용하는 대화형 텔레비젼 시스템이 전체적으로 제시된다.
여기서 기술되는 대화형 텔레비젼 시스템은 복수의 사용자들에게 복수의 상이한 프로그램 정보 메세지 신호들이 제공될 수 있도록 하여준다. 다수의 비디오 신호(1)가 제공된다. 비디오 신호(1)는 사용자의 선택에 응답하여 동작하는 내용 및 호스트를 가지는 예를 들어 스포트 경기 또는 게임 쇼의 다양한 필드 및/또는 오디오 동기화된 카메라 각도일 수 있다. 대안적으로, 비디오 신호(1)는 본 발명에서 참조문으로 인용한 미국 특허 제 4,847,700호, 제 3,947,972호, 제 4,264,925호 또는 제 4,264,924호에서 개시된 것과 같은 상호 대화에 적합한 소정의 비디오 신호일 수 있다. 상호 작용에 적합한 다양한 타입의 시간 및 내용에 관련된 비디오 신호가 존재한다.
종래의 시스템에 있어서, 이러한 다양한 신호는, 각각 6MHz NTSC 채널을 요구하는 개별적인 방송 또는 케이블 채널상의 수신기로 전송된다. 본 발명에 따라, 비디오 신호(1)는 다양한 비디오 신호를 전송용 디지털 포멧으로 변환하는 아날로그-디지털(A/D) 변환기(2)로 전달된다. A/D 변환기(2)는 아날로그 신호를 디지털 포멧으로 변환하기 위한 종래의 소정 타입의 변환기이다. A/D 변환기는 각각의 비디오 신호(1)에 대해 요구되는 것이 아니라 더 작은 수의 변환기 또는 심지어 다수의 비디오 신호(1)를 디지털화할 수 있는 능력을 가지는 하나의 변환기만이 요구될 수 있다. 대화식 비디오 프로그램은 또한 케이블 또는 다른 배포 네트워크에 디지털화 이전 및/또는 압축 이전의 포멧으로 제공된다.
디지털 변환은 매우 많은 양의 데이터를 야기한다. 이에 따라 전송될 데이터의 양을 감소시키는 것이 바람직하며, 이것은 단일 송신 채널을 통해 보다 많은 신호가 전송되는 것을 허용한다. 따라서, 2시간의 표준 비디오는 약 80기가바이트가 된다. 이같은 비디오에 있어서 30프레임/sec이기 때문에, 데이터 전송율은 22메가바이트/sec가 된다. 이러한 많은 량의 데이터는 디지털 압축에 의해 감소된다.
데이터 전송 요구를 감소시키기 위하여, 바람직하게 다양한 디지털 비디오 신호는 전송 이전에 압축된다. 비디오는 소정의 종래 기술의 알고리즘에 의해 압축될 수 있으며, 두가지 가장 일반적인 타입은 "처리기 집약적(processor intensive)" 및 "메모리 집약적(memory intensive)" 타입이다.
처리기 집약적 방식은 정보를 프레임 대 프레임 전송으로 처리하는 것에서 화상의 무변화 양상을 제거함으로써 그리고 화상에서의 소정의 움직임이 인간의 눈에 지각될 수 있는 정도를 결정하는 수학적 계산을 수반하는 화상 정보의 다른 조작을 통해 압축을 수행한다. 이러한 방식은 전송 포인트에서의 고속 처리 능력에 의존한다.
메모리 방식은 화상 프레임을 수 백개의 아주 작은 화소의 블록으로의 분할을 수반하며, 각각 블록에는 색도 세트 및 휘도의 변화를 표현하는 코드가 주어진다. 소정의 화소 블록을 나타내는 모든 정보보다는 더 작은 정보의 증분이 되는 코드가 수신기로 전송된다. 이것은 수신기의 메모리 내에 저장된 블록의 라이브러리로부터 동일하게 코딩된 블록을 호출한다.
따라서, 비트 스트림은 이러한 방식에서 화상 정보의 더 작은 부분을 나타낸다. 이러한 시스템은 일반적으로 수신기에 저장될 수 있는 다양한 화상 블록에 의해 제한되며, 이것은 메모리 크기 및 마이크로프로세서의 능력에 직접적으로 관련된다.
본 발명에서 사용될 수 있는 일반적으로 공지된 압축 기술의 일례는 JPEG, MPEG1 및 MPEG2이다.
데이터 압축기(3)는 전송되어져야하는 각각의 비디오 신호에 대한 데이터를 감소시키기 위하여 제공된다. 데이터 압축기(3)는 상술한 바와 같은 비디오 이미지를 압축하기 위한 일반적으로 기술 분야에 공지된 소정의 일반적인 타입의 압축기이다. 다양한 비디오 신호의 압축은 비디오 신호당 하나의 압축기를 사용하는 것 보다 작은 수의 데이터 압축기를 사용하여 수행될 수도 있다. 예를 들어 종래의 아날로그 NTSC 시스템에 있어서, 6MHz 채널당 하나의 비디오 신호를 전송하는 것이 일반적이다. 비디오 신호를 디지털화함으로써, 하나의 채널에 하나 이상의 비디오 신호를 포함하는 데이터 스트림을 전송하는 것이 가능하다. 디지털화된 신호를 압축하는 것은 더욱 많은 비디오 신호가 하나의 전송 채널을 통해 전송되는 것을 허용한다. 하나의 채널을 통해 전송될 수 있는 신호의 개수는 일반적으로 예를 들어 a) 전송될 비디오의 타입 b) 사용중인 비디오 압축 체제 c) 사용된 처리기 및 메모리 능력 및 d) 전송 채널의 대역폭에 관계된다.
압축 기술은 프레임에서 프레임 사이에서 움직이는 이미지에 있어서 매우 작은 변화가 존재한다는 사실을 이용한다. 프레임 사이에서 리던던시를 삭제하고 단지 변화만을 코딩하는 것은, 더 높은 압축율을 허용한다. 따라서, 생방송의 스포츠 경기에서 발생하는 것과 같은 상당한 량의 고속 이동을 일반적으로 포함하는 비디오 타입은 낮은 압축율을 가진다. 반면에, 생방송의 스포츠 경기보다는 낮은 프레임 비율과 낮은 프레임 대 프레임의 변화를 가지는 영화는 높은 압축율을 얻을 수 있다. 현재, 일반적으로 공지된 압축 체제는 위성의 경우 2:1에서 10:1까지 그리고 케이블 텔레비젼 시스템의 경우 2:1에서 5:1 변화하는 압축율을 가지며, 이는 움직임의 정도에 의존한다.
다양한 비디오 신호(1)가 디지털화되고 압축되면, 멀티플렉서(4)는 다양한 디지털 신호를 감소된 개수의 전송용 전송 데이터 스트림으로 조합한다. 예를 들어 68개의 NTSC 채널이 사용되고, 각각의 채널이 4개의 디지털화되고 압축된 느린 움직임의 비디오 신호(예를 들어 영화)를 전송하거나 2개의 디지털화되고 압축된 고속 비디오 신호(예를 들어 스포츠)를 전송할 수 있다면, 여러 NTSC 채널은 동시에 전송 가능한 신호의 개소를 최대화하기 위한 미리 결정된 방식으로 할당될 수 있다.
예로서, 제 1 NTSC 채널에 해당하는 방송 주파수는 각각의 디지털적으로 압축된 비대화식 영화의 데이터 스트림을 포함한다. 이러한 주파수에 대하여, 데이터 스트림은 여러 영화를 표현하는 비디오 신호를 포함한다. 그러나, 대화식 프로그램의 경우와는 달리 비디오 신호는 시간 및 내용에 관계되지 않는다. 제 2 채널에 해당하는 주파수는 바람직하게 시간 및 내용에서 관련되는 두 개의 멀티플렉싱되고 압축된 고속 비디오 신호로 이루어진 대화식 스포츠 프로그램의 디지털 데이터 스트림을 포함한다. 제 3 채널에 해당하는 주파수는 시간 및 내용에 관련되는 4개의 멀티플렉싱되고 압축된 비디오 신호로 이루어진 대화식 영화의 디지털 데이터 스트림을 포함한다. 제 4 채널에 해당하는 주파수는 국부적 프로그램에 관련한 아날로그 NTSC 신호를 포함한다. 이에 따라, 본 발명을 사용하여, 4개의 NTSC 채널은 멀티플렉싱된 영화, 대화식 스포츠 프로그램, 대화식 영화 및 국부적 프로그램의 채널을 포함한다.
멀티플렉서(4)는 입력되는 압축된 디지털화된 비디오 신호를 수신하고, 미리 결정된 종래의 방식으로 전송기(5)와 함께 원하는 비디오신호를 원하는 채널에 멀티플렉싱하고 이러한 신호를 NTSC 채널을 통해 전송한다. 소정의 NTSC 채널은 아날로그 또는 디지털 형태로 단지 하나의 비디오 또는 다른 신호를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 단일 전송 채널 상의 데이터 스트림으로 멀티플렉싱될 수 있는 비디오 신호의 개수는 변화될 수 있다. 또한 데이터 스트림을 사용하는 채널의 개수도 변화될 수 있다. 전송 데이터 스트림은 전송기(4)에 의해 전송 매체(6)를 통해 수신기(7)으로 전송된다. 전송기(4), 매체(6) 및 수신기(7)는 방송 텔레비젼, 케이블 텔레비젼, 직접 방송 위성, 광섬유 또는 다른 전송 수단을 포함한 다지털 비디오 신호를 전송하기 위한 일반적인 임의의 수단일 수 있다. 대안적으로 본 발명은 아래에서 설명한 바와 같이 독립 시스템내에 포함될 수 있다.
전송 수단은 또한 디지털 비디오 데이터 신호를 전송하는 전화 시스템일 수 있다. 따라서, 관련된 비디오 신호와 함께 여러 방송 채널 또는 대화식 프로그램을 포함하는 멀티플렉싱된 데이터 스트림은 단일 전화선을 통해 사용자에게 직접 전달될 수 있다. 상술한 디지털 전송 장치는 아날로그 신호를 전달하기 위한 수단을 포함할 수도 있다.
바람직한 제 1 실시예에 있어서, 디지털 전송 신호는 케이블 텔레비젼 시스템을 사용하여 전송된다. 수신기(7)는 다양한 NTSC 채널을 수신하며, 소정 또는 모든 채널은 멀티플렉싱된 또는 디멀티플렉싱된 디지털 비디오 신호를 포함한다. 통상, 통상적인 케이블 텔레비젼 시스템에서와 같이 하나 이상의 채널이 송신기(5)에 의해 전송되고 수신기(7)에 의해 수신된다. 그러나, 각각의 상이한 채널은 여러 디지털화된 비디오 신호를 포함하는 데이터 스트림을 가진다. 따라서, 수신기(7)는 바람직하게 신호 선택기(8)와 함께 재생을 위한 특정 NTSC 채널을 선택하도록 동작하고, 이어서 데이터 스트림의 멀티플렉싱된 신호로부터 특정 비디오 신호를 선택하도록 동작하고 최종적으로 모니터로의 재생을 위해 요구된다면 압축된 비디오 신호를 압축 해제 또는 확장시키도록 동작한다.
다중 선택 제어기(9)는 수신기(7) 및 신호 선택기(8)가 재생용의 특정 비디오 신호를 선택하는 것을 제어하도록 동작한다. 실제로, 사용자는 채널 당 여러개의 신호가 사용된다는 것을 알 필요가 없다. 예를 들어 채널당 4개의 신호를 갖는 68개의 채널이 사용된다면, 수신기(7) 및 신호 선택기(8)와 함께 제어기(9)는 사용자에게 이러한 채널을 채널 1-2-72로 표현하도록 프로그래밍된다. 예를 들어 모니터(10)는 일반 텔레비젼이다. 바람직하게 신호 선택기(8)는 수신기(7)에 의해 현재 수신되고 있는 채널 상의 데이터 스트림에서 특정 비디오 신호를 선택하기 위한 일반적인 디멀티플렉서를 포함한다. 신호 선택기(8)는 또한 압축기(3)에 의해 사용되는 압축 체제에 해당하는 필수적인 압축 해제 또는 확장 장치를 포함한다.
실제로, 대화식 스포츠 경기 프로그램은, 두 개의 스포츠 비디오 신호(예를 들어 A 및 B)가 단일의 NTSC채널(예를 들어 채널 34)을 통해 전송되는 것을 허용하는 압축-멀티플렉싱 체제를 사용한 6MHz 케이블 텔레비젼 신호로 전송될 수 있다. 특정 대화식 스포츠 경기에 대하여 4개의 비디오 신호(예를 들어 A-D)를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 제 1 비디오 신호(신호 A)는 게임의 표준 방송신호를 포함하고, 제 2 비디오 신호(신호 B)는 클로즈업 화면의 게임 액션을 포함하며, 제 3 비디오 신호(신호 C)는 연속적으로 업데이트된 게임 하이라이트의 재생을 포함하며, 제 4 비디오 신호(신호 D)는 통계적 정보를 포함할 수 있다. 이러한 4개의 비디오 신호(A-D)는 예를 들어 다음: 비디오 신호 A 및 신호 B는 케이블 채널34 상에서 전송되는 데이터 스트림으로 멀티플렉싱되고 비디오 신호 C 및 신호 D는 케이블 채널 35 상에서 전송되는 데이터 스트림으로 멀티플렉싱되는 것과 같이 멀티플렉싱될 수 있다. 대안적으로 모든 4개의 비디오 신호(A-D)는 하나의 주파수 채널상에서 반송되는 하나의 데이터 스트림으로 멀티플렉싱될 수도 있다. 그러나 시청자가 다수의 선택 제어기상에서 선택하고 연결 흔적 없는 스위치가 그들 사이에서 발생할 때, 이러한 4개의 신호는 사용자에게 개별적인 채널 디스플레이를 재생하도록제어기(9) 또는 신호 선택기(8)에 의해 맵핑된다. 이러한 대화식 프로그램의 각 비디오 신호는 예를 들어 "풀 스크린 액션-A를 누르시오: 클로즈업 액션-B를 누르시오 : 재생- C를 누르시오: 통계-D를 누르시오"를 읽는 라벨을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 단일 채널 상의 데이터 스트림에 맵핑 가능한 것보다 많은 신호가 대화식 프로그램을 위해 요구된다면, 신호 선택기(8)는 수신기(7)와 함께 상호 작용의 필수 레벨을 제공하기 위하여 다양한 비디오 신호(1)뿐만 아니라 다양한 방송 채널 사이에서 스위칭되도록 프로그램될 수 있다. 그러나, 바람직하게 특정 대화식 프로그램에 관련된 모든 다양한 비디오 신호는 하나의 채널 상에 멀티플렉싱된다.
게다가, 신호 선택기(8)는 현재 및 이전의 사용자 응답에 관련된 정보를 저장한다. 예를 들어 시청자의 개인 프로파일 또는 시청자의 이전 응답 패턴이 메모리내에 저장될 수 있다. 이러한 정보는, 본 명세서에서 참조문으로 인용한 특허 제 4,602,279호에서 개시된 바와 같이, 비디오 신호 내에 전송된 명령과 함께 사용도리 수 있다. 저장된 개인 프로파일 정보 및 수신된 명령은 사용자로부터의 추가의 어떠한 응답이 없이 데이터 스트림과 비디오 신호 사이에서 상호적으로 스위칭하기 위하여 사용될 수 있다.
멀티플렉싱된 대화식 프로그램은 요구된 경우에 단일의 전화선을 통해 전송될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다수의 선택 제어기(9)는 단일의 전화선상의 다양한 비디오 신호들 사이에서 스위칭하도록 프로그램된다. 추가의 채널이 요구된 경우, 송수신 방식의 구조가 아래에서 설명된 것과 같이 사용될 수 있다.
본 발명의 시스템은 교육 환경에서 사용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 정보는 다수의 복제 가능한 정보 세그먼트로 각각의 데이터 스트림 상에 저장되며, 이들 각각은 다수의 선택 제어기(9)상의 사용자 선택에 응답한 신호 선택기(8)에 의한 비디오 신호 선택에 직접적으로 응답하여 수신기에 의해 복제 가능한 완전한 메시지를 포함한다. 다양한 데이터 스트림 내의 각각의 정보 세그먼트는 다수의 선택 응답, 응답 메시지, 메시지 정보 메시지 또는 그들의 조합과 관련된 질문 메시지를 포함한다.
비디오 신호가 디스플레이되고 사용자가 비디오 신호에 포함된 다양한 질문에 응답함에 따라 상호 대화가 발생하도록, 다양한 데이터 스트림내의 다양한 정보 세그먼트는 실시간 및 내용과 관련된다. 사용자가 다수의 선택 응답으로 특정 질문에 대답함에 따라, 특정 선택에 관련된 비디오 신호 내의 정보는 신호 선택기(7)에 의해 디스플레이된다. 다양한 정보, 응답 메시지 및 정보 메시지는 일반적으로 임의의 하나 또는 하나 이상 또는 모든 다양한 비디오 신호내에 포함될 수 있다.
방송 채널당 다수의 비디오 신호를 포함하는 데이터 스트림을 사용하는 것은 상술한 미국 특허들에서 개시된 것과 같은 많은 타입의 대화식 프로그램에 사용될 수 있다. 본 발명의 범주에 속하는 다른 대화식 프로그램이 전개될 수 있다.
본 발명은 또한 필수적인 어떠한 전송 수단을 가지지 않는 단독 시스템처럼 사용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 대화식 프로그램을 구성하는 디지털화된 비디오 신호는 비디오 테이프, 비디오 디스크, 메모리(예를 들어 RAM, ROM, EPROM등) 또는 컴퓨터와 같은 국부적 저장 수단에 저장된다. 바람직하게, 디지털비디오 신호는 표준 NTSC 신호로 멀티플렉싱된다. 특정 저장 수단은 도 3 내지 도 5에 도시되어 아래에서 설명되는 소정의 대화식 박스에 접속된다. 대화식 박스는 텔레비젼 세트에 접속된다. 대안적으로 도 3 내지 도 5의 회로는 보드 상에 구현될 수 있으며, 표준 개인용 컴퓨터(PC)에 삽입될 수 있다. 대화식 보드 상의 개별적인 마이크로프로세서는 표준 PC 프로세서가 도 3 내지 도 5에 도시된 프로세서(108)의 기능을 수행하기 때문에 이러한 구조에서는 필수적인 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 송수신 구조로 동작할 수 있다. 이러한 모드에 있어서, 다양한 비디오 신호(1)는 앞서 설명한 바와 같이 처리되어, A/D 변환기(2)에 의해 디지털화되고 비디오 압축기(3)에 의해 압축된다. 이어 신호는 중앙의 중계국(14)으로 전송된다. 이러한 실시예에 있어서, 다양한 비디오 신호들 사이에서의 스위칭은 수신기에서 보다는 헤드 엔드에서 수행된다. 다수의 선택 제어기 유니트(9)는 사용자의 다수의 선택 사항을 릴레이 박스(17)를 통해 원격하여 위치된 중계국(14)으로 다시 릴레이시킨다. 다수의 선택 사항은 송수신 케이블 텔레비젼, 전화 또는 FM 전송과 같은 일반적인 수단에 의해 중계국으로 릴레이 박스(17)에 의해 릴레이된다. 중계국(14)은 사용자의 다수의 선택 사항을 수신하여 송신기(5)로 전송하며, 상기 송신기는 일반적으로 특정 사용자에 대한 적절한 케이블 채널로 요구된 비디오 신호를 전달한다. 요구된 경우, 송신기는 또한 대화식 프로그램에 사용되지 않는 케이블 채널상에 일반적인 프로그램을 전달한다. 대안적으로, 중계국(14)은 상술한 것과 같은 멀티플렉싱 장치를 포함할 수 있으며,이에 따라 단일 텔레비젼 채널을 통해 다수의 대화식 또는 비대화식의 프로그램을 동작시킬 수 있다.
예를 들어, 대화식의 풋볼 게임의 프로그램을 구현하도록 요구된 경우, 단일의 NTSC 케이블 채널이 프로그램에 할당될 수 있다. 그러나, 이러한 예에 있어서, 비디오 신호는 송신에 제공될 수 있다. 무선 제어기(9)로부터의 신호에 응답하여 신호는 릴레이 박스(7)에 의해 케이블 TV 중계국으로 인가되며, 상기 중계국은 요구된 신호를 요구하는 사용자에게 전달한다. 이같은 시스템은 매우 빠른 스위칭 장비를 요구하지만 디지털 영상을 사용하여 구현될 수 있다.
대안적으로, 대화식 스포츠 경기를 단일 전화선을 통해 전송하는 것이 바람직하다. 사용자가 제어기(9)상의 선택을 입력할 때, 신호는 전화선을 통해 중앙의 중계국으로 전달되며, 단일 링크가 헤드 엔드로부터 다수의 선택으로부터 수신기에서 형성된 대화식 선택과 상기 선택의 전송 모두를 다루도록, 상기 중계국은 대화식 프로그램의 요구된 신호를 사용자의 전화선을 통해 전달하며, 상기 헤드 엔드에서는 수신기에서 형성된 대화식 선택에 응답하여 실제 스위칭이 일어난다.
사용자와 중계국 사이의 송수신 링크는 다른 목적을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어 인구 통계적 데이터가 목표된 광고, 청구서 작성, 게임 쇼의 승자에게 상을 수령하기 위한 승리 번호를 전송하는 것과 같은 상업적 목적 또는 다른 상업적 또는 비상업적인 목적을 위하여, 사용자로부터 방송 네트워크로 전달될 수 있다.
상술한 바와 같이, 압축 시스템은 화소 내용에 있어서 프레임 대 프레임의내용이 많은 변화를 포함할 때(예를 들어 빠른 움직임 또는 화면 변화)에는 일반적으로 덜 효율적이다. 본 발명의 시스템은 압축되지 않은 프로그램에 부가된 처리를 수월하게 하기 위하여 용이하게 프로그램될 수 있다. 원하는 신호를 선택하기 위하여 제어기 상의 키가 눌려질 때, 요구된 경우에 약간의 지각할 수 없는 지연이 일어난다. 이러한 지연은, 한 비디오 신호에서 다른 비디오 신호로의 빠른 변화에 대하여 조정하기 위한 압축 해제 또는 확장 알고리즘에 짧은 시간을 허용하여, 이는 스크린 디스플레이 상에서 나타날 수 있는 비디오 글리치를 야기하는 알고리즘의 효율에 있어서의 열화를 보통 야기한다.
도 3, 도 4, 도 7, 도 16 및 도 17은 본 발명의 동일한 채널 또는 상이한 채널 상의 디지털 비디오 신호들 사이에서 플리커 없이 연결 흔적이 없는 스위칭을 가능케 하는 본 발명의 수신기(7) 및 신호 선택기(8)에 대한 바람직한 실시예를 도시한다. 본 실시예는 임의의 전송 매체에 접속되거나 디지털화되어 멀티플렉싱되는 대화식 프로그램을 위한 소정의 단독 저장 매체의 출력에 간단하게 접속된다. 바람직하게, 수신기(7) 및 신호 선택기(8)는 모두 텔레비젼 또는 다른 디스플레이 모니터에 접속하는 대화식 프로그램 박스(11)의 부품이다. 대안적으로, RF수신기(7), 신호 선택기(8) 및 모니터의 요구된 기능은 모두 개인용 컴퓨터에 소수의 부품을 부가한 단독 개인용 컴퓨터 내에 모두 조합될 수 있다. 이러한 능력을 제공하기 위하여, 단지 RF 복조기 보드, 디지털 디멀티플렉서, 압축해제기, 프레임 버퍼 및 동기화 부품이 개인용 컴퓨터에 부가되어지도록 요구된다. 이러한 사항 및 소정의 다른 부품들은 도 3, 도 4, 도7 도 16 및 도 17에 도시된 것과 같이 PC 프로세서 또는 저장 엘리먼트에 접속될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 사용자는 컴퓨터 키보들 통해 선택을 한다.
도 3은 단일의 아날로그 프레임 버퍼를 사용하는 실시예를 도시한다. 도 4는 아래에서 설명된 것과 같이 RF 복조기의 쌍, 에러 정정기 및 디멀티플렉서 및/또는 디지털 비디오 버퍼를 포함한다.
도 3은 두 개 이상의 개별적인 디지털 비디오신호들 사이에서의 연결 흔적 없는 비디오 스위치를 허용하는 실시예를 도시한다. 도3에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(108)는 RF 복조기(102) 및 디지털 디멀티플렉서(106)에 접속된다. 마이크로프로세서(108)는 정확한 비디오 신호를 얻기 위하여, 적절한 채널 및 데이터 스트림의 변조 및 디멀티플렉싱을 지시한다. 적절한 채널은 사용자 인터페이스(130)로부터의 사용자의 입력 및/또는 소정의 다른 정보 또는 RAM/ROM(120)에 저장된 (개인용 프로파일 정보와 같은) 기준의 예에 의해 결정된다. 예를 들어 RAM/ROM(120)은 본 명세서에서 참조문으로 인용한 특허 제 4,602,279호에 개시된 것과 같은 비디오 신호내에 저장된 명령을 저장한다. 사용자 인터페이스(130)는 다수의 선택 제어 유니트(9)로부터의 정보를 수신하는 적외선, 무선 또는 유선 수신기이다.
RF 복조기(102)는 수신기의 일부이며, 마이크로프로세서(108)에 의해 지시된 방송 채널로부터의 데이터를 변조한다. 데이터 스트림은 변조된 이후에, 순방향 에러 정정 회로(104)를 통해 디지털 디멀티플렉서(106)로 전달된다. 디멀티플렉서(106)는 데이터 스트림 내에 위치된 다수의 비디오, 오디오 및 데이터신호로부터 특정 비디오, 오디오 및 데이터 신호를 제공하도록 마이크로프로세서(108)에 의해 제어되며, 시스템에서 사용하기 위하여 적절한 장치로 상기 신호들을 조정한다. 하나의 비디오 스트림으로부터 다른 것으로 연결 흔적 없이 접합하기 위하여, 디지털적으로 압축된 영역에서 스위칭을 수행하고 이에 따라 동일한 시간에 두 개의 비디오 오디오 및 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 요구를 제거하는 것이 바람직하다.
압축된 디지털 비디오가 비디오 디코딩 작용에 인가될 때, 상기 비디오는 비디오 스트림의 연속적인 재생을 보장하기에 충분한 정보가 버퍼링될 때까지 메모리(160)내에 우선 저장된다. 비디오 정보의 압축 특성으로 인하여, (평균 5 내지 6개의 프레임상에) 상대적으로 작은 버퍼(160)가 상당한 량의 비디오 정보를 저장할 수 있다. 이는 압축된 비디오가 수신된 시간에서 압축해제되어 재생 출력되는 시간까지 상당한 지연이 존재한다는 것을 의미한다. 이에 따라, 셋톱에서 스위칭를 위한 적합한 방법은 비디오 버퍼(16)로 새로운 비디오를 선택하는 동안에 이전의 비디오를 계속하여 모니터로 재생하는 것이다. 접합 가능한 통어적으로 정확한 MPEG 세그먼트를 생성함으로써 입력되는 스트림이 생성되기 때문에, 이것은 쉽게 달성될 수 있다. 이러한 방법에 의해, 수신기내에는 어떠한 추가의 하드웨어에 대한 요구도 없게 된다. 비디오는 항상 반복 또는 낙오된 프레임이 없는 단일 비디오 스트림으로 시청자에게 제공된다.
MPEG는 PCR(Program Clock Reference)로 불리는 데이터 필드의 사용을 통해 수신기(1)에서 비디오 클록의 재생을 허용한다. 이것은 디코더가 반복 또는 낙오되는 프레임을 방지하기 위하여 입력되는 것과 동일한 비율로 디코딩된 비디오를 재생할 수 있다는 것을 보장하는 데에 필수적이다. MPEG 스트림내에 추가로 부가된 정보는 PTS(Persentation Time Stamp) 및 DTS(Display Time Stamp)를 포함한다. 이러한 신호들은 오디오와의 입놀림 맞춤을 유지는 데에 사용되고 또한 비디오 및 오디오가 디스플레이될 때를 수신기에 알리기 위하여 사용된다.
도 4는 개별적인 비디오 신호들 사이에서 연결 흔적 없는 스위칭을 위한 대안적인 듀얼 튜너의 실시예를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 마이크로프로세서(108)는 RF 복조기(102A, 102B)에 의해 복조되는 RF 채널의 선택을 제어한다. 복조된 데이터 스트림은 순방향 에러 정정기(104A, 104B)로 인가된다. 순방향 에러 정정기의 출력에서, 데이터 스트림은 디지털 디멀티플렉서(106A, 106B)로 전달된다.
RF 복조기(102A, 102B)를 사용한 것과 같이, 디지털 디멀티프렉서(106A, 106B)는 마이크로프로세서(108)에 의해 제어된다. 이러한 구조는 마이크로프로세서(108)가 상이한 채널 및 데이터 스트림 상에서 두 개의 상이한 시간 멀티플렉싱된 비디오 신호를 독립적으로 선택하는 것을 허용한다. 대화식 프로그램의 모든 비디오 신호가 단일의 채널 또는 데이터 스트림내에 포함된다면, 직렬로 접속되어 두 개의 디지털 비디오 버퍼로 입력하는 하나의 RF 변조기, 순방향 에러 정정기 및 디지털 디멀티플렉서를 가지는 것만이 요구된다.
두 개의 데이터 스트림이 디지털 디멀티플렉서(106A, 106B)로부터 제공된다. 디멀티플렉서의 출력은 마이크로프로세서(108) 제어하의 적절한 장치를 향하는 다수의 비디오, 오디오 데이터를 포함한다. 이러한 방식으로, 하나의 RF 채널내에 포함된 모든 정보를 취하는 것은 더 이상 필요치 않다. 대신에, 정보가 RF 스펙트럼내의 상이한 주파수에서 발견될 수 있고, 우리는 여전히 스트림 사이에서 접합할 수 있다. 간단한 디지털 스위치를 두 개의 디멀티플렉서의 출력에 위치시킴으로써, 우리는 전체 디코딩 체인을 복사하는 것을 방지할 수 있다. 이것은 단지 비용 절감적인 방법이며, 나머지 체인의 복사는 유효하다는 것을 주지하여야 한다.
표준 MPEG 스트림은 상이한 타입의 엔코딩된 프레임을 포함한다. I(Intracoded) 프레임, P(Predicated) 프레임 및 B(Bi-directionally predicted) 프레임이 존재한다. 표준 MPEG 구조는 GOP(Group Of Picture)로서 공지되었다. GOP는 일반적으로 I 프레임으로 시작하고 P 또는 B 프레임으로 종료한다. 일반적으로 GOP당 하나의 I 프레임이 존재하지만 많은 P 및 B 프레임이 존재한다. 소정의 I 프레임을 가지는 것이 필수적이지 않지만, 많은 이유로 이들은 사용된다.
B 프레임으로 종료하는 GOP는 개방으로 고려된다. P 프레임으로 종료하는 GOP는 폐쇄로 고려된다. 본 발명에 대하여, 바람직한 코드는 현재 GOP의 외부에 존재하는 프레임을 가리키는 어떠한 움직임 벡터도 존재하지 않는다는 것을 보장하기 위하여 폐쇄형 GOP 이다.
MPEG는 또한 보다 효율적으로 비디오를 코딩하기 위하여 엔코딩 처리 동안 그들의 원래 디스플레이 순서로부터 비디오 프레임을 재정렬한다. 이러한 재정렬은 비디오가 적절하게 제공되도록 디코더에서 풀려야 한다.
접합은 GOP2의 I 프레임 이전에 GOP1의 종단의 B 프레임의 종단에서 발생한다. 적합한 제어를 사용하여, 엔코더가 다양한 GOP 길이를 사용하여 코딩할 수 있고 적합한 상호 효과를 얻기 위하여 정확하게 접합 프레임을 위치시킬 수 있다는 것을 지적하는 것은 중요하다. 내용이 관련되지 않는다면, 엔코더는 다수의 스위칭 기회를 허용하는 모든 GOP의 종단에서 접합할 수 있다. GOP가 P 프레임에서 종료하기 때문에, 폐쇄형 GOP가 생성된다.
디지털 시스템에서의 향상된 연결 흔적없는 스위칭
상술한 소정 수신 유니트의 구현물은 본 발명의 연결 흔적 없는 스위칭을 처리하기 위하여 사용된다. 그러나, 바람직한 실시예에서 수신 유니트에서의 연결 흔적 없는 스위칭은 엔코딩 처리에 대한 소정의 새로운 수정을 통해 강화된다.
상술한 바와 같이, 독립적인 텔레비젼 프로그램를 표현하든지 또는 하나의 대화식 프로그램내의 상이한 관련의 신호를 표현하든지, 디지털 비디오 신호들 사이에서 연결 흔적 없는 스위칭은 시청 경험에 중요하다. 연결 흔적없는 스위칭은 가시적인 인공산물을 형성하지 않는 비디오 스트림 스위칭으로 정의된다. 이러한엔코딩 처리의 효과는 연결 흔적없는 스위칭 처리를 간략화 및 강화시킨다.
엔코딩 처리는 중앙 중계국 위치에서 수행되며, 이의 엘리먼트들은 도 5에 도시되었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 생방 또는 이전에 녹화된 비디오 스트림을 포함하는 다수의 비디오 신호(300)가 도시되었다. 원래의 비디오 신호는 생방송 비디오, 비디오 서버, 비디오 테이프 데크, DVD, 위성 피드를 위한 카메라로부터 형성된다. 비디오 신호는 MPEG 포멧, HDTV, PAL 등의 신호이다. 다수의 오디오 신호(308)는 CD, 테이프, 마이크로폰 등으로부터 유래한다.
도 5의 데이터 코드 컴퓨터(316)로부터 발생된 것으로 도시된 데이터 코드는 상술한 바와 같이 셋톱 변환기에 의해 사용되는 대화식 처리를 위한 대화식 명령이다. 바람직하게, 데이터 코드는 코딩 컴퓨터(316)에서 유래하는 ACTV 원고 언어와 같은 대화식 원고 언어의 일부이다. 데이터 코드는 또한 엔코더(312)로 전달된다. 이러한 데이터 코드는 수신 유니트에서 다중 대화식 프로그램 선택을 용이하게 한다. 본 실시예는 제 1 비디오 스트림과 제 2 비디오 스트림 사이에서의 동시적인 스위칭을 가능케 하기 위한 데이터 채널을 요구한다. 이러한 데이터 채널은 상이한 프로그램 엘리먼트와 상이한 비디오 신호 상의 정보 세그먼트를 서로 링크시키는 코드를 포함한다.
비디오 신호(300)을 참조하여, 다수의 비디오 신호(300)가 비디오 젠록킹 장치(304)에서 젠록킹되며, 따라서 시간 동기화된다. 시간 동기화된 비디오 신호는 비디오 및 오디오 엔코더(312)로 전달된다. 바람직한 실시예에 있어서, 양립식 엔코더(312)는 원격 사이트의 디지털 수신 유니트와 협력하기 위하여 케이블 헤드 엔드에서 요구된다. 본 발명의 대화식 응용은 바람직하게 헤드 엔드에서의 명령을 특정 비디오 프레임 및 특정 오디오 프레임에 동기화시킴으로써, 용이하게 된다. 이러한 레벨의 동기화는 MPEG-2, MPEG 4 및 MPEG 7 규정의 신택스로 달성될 수 있다.
수신 사이트에서 연결 흔적 없는 스위칭을 용이하게 하기 위하여, 비디오 엔코더(312)는 바람직하게 시간 동기된다. 이러한 동기화된 시작은 비디오 내용내에 위치되는 접합 포인트가 정확한 프레임 번호에서 발생한다는 것을 보장하는 데에 필수적이다. 모든 프로그램 타입에 대하여 이러한 레벨의 정확도를 얻는다는 것이 필수적이지는 않지만 이러한 방식으로 달성될 수 있다. 이것은 내용 프로듀서에 GOP의 해상도 내의 프레임 경계에서 비디오 스위치 발생을 계획화는 능력을 제공한다. SMPTE 시간 코드 및 수직 시간 코드(VTC) 정보는 엔코더(312)를 동기화하는 데에 사용될 수 있다. 게다가, 접합은 다양한 길이의 GOP를 사용함으로써 정확하게 소정의 프레임에 위치될 수 있다. ACTV 명령 코드 컴퓨터(316)와 같은 외부 제어 장치로부터의 명령에 기초하여, 엔코더(312)는 접합을 프레임 번호에 삽입하도록 명령받을 수 있다. 헤드 엔드에 엔코더 수정물을 위치시킴으로써, 셋톱 변환기에서의 보다 효과적인 연결 흔적없는 스위칭을 보장한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 비디오 신호(300), 데이터 코드(316) 및 오디오 신호(308)는 엔코더(312)에 입력된다. 바람직한 실시예에 있어서, 4개의 비디오 채널이 엔코더(312)에 입력된다. 그러나, 얼마간의 비디오 스트림은 전달되어질 내용에 기초하여 입력될 수 있다. 이러한 환경에 있어서, 비디오의 개수에대한 실제적인 제한은 화질에 기초한다. 그러나 궁극적으로, 단일 채널 내에 포함될 수 있는 비디오 및 오디오의 개수에 대한 제한은 존재하지 않는다. 게다가, 모든 현존의 제한은 두 개의 튜너를 포함하는 구현물을 설명하는 대안적인 실시예의 사용을 통해 제거될 수 있다.
바람직하게, 엔코더(312)는 표준 MPEG-2 압축 포멧을 사용한다. 그러나, MPEG-4 및 MPEG 7뿐만 아니라 웨이브릿(wavelet) 및 프렉탈(fractles)과 같은 다른 압축 포멧이 압축을 위해 사용될 수 있다. 이러한 기술은 디지털 비디오 시스템용의 현존하는 ATSC 및 DVB 표준과 양립 가능하다. 그러나, 셋톱 박스에서의 바람직한 연결 흔적 없는 스위칭을 용이하게 하기 위하여, MPEG 스트림은 소정 수정된다. 엔코딩 스트림에 대한 이러한 수정은 도 6에 도시된 비디오 프레임 구조(332)를 참조하여 아래에서 설명된다.
원력 수신 사이트에서의 스위치는 비디오 접합 포인트(336)에서 발생한다. 프로그램 스위칭은 접합 포인트의 공급을 통해 용이하여 진다. 이러한 접합 포인트는 적응 필드 데이터를 통해 프로그램 스트림내에서 식별된다. 프로그램 스위칭은 사용자 입력, 셋톱 변환기의 메모리 내에 저장된 개인 프로파일 정보 또는 프로그램 소오스로부터의 명령에 기초하여 이러한 포인트에서 발생한다.
비디오 접합 포인트(336)의 생성을 참조하여, 비디오 엔코더는 도 6에 도시된 바와 같이 접합 포인트를 모든 GOP에 삽입한다. GOP는 MPEG 체제내의 파라미터 세트에 기초하여 일반적으로 하나의 I 프레임 및 일련의 P 및 B 프레임으로 구성된다. 바람직하게, GOP는 GOP가 P 프레임에서 종료하는 것을 의미하는 "폐쇄형" GOP구조로서 엔코딩된다. 이에 따라 다음 GOP까지 어떠한 움직임 벡터도 존재하지 않는다. 하나의 GOP에서 다음 GOP까지 움직임 벡터가 크로스되면(cross), 스크린이 스위칭될 때 인공산물이 생성되어 보이게 된다. 따라서, 폐쇄 GOP 구조는 MPEG 신택스를 따르고, 접합 실행 이후에 가시적인 인공산물이 없음을 보장하는 데에 필수적이다.
GOP 길이는 프로그램 가능하며, 1에서 무한 프레임의 비디오까지 가능하다. 그러나, GHP는 10-15개의 비디오 프레임을 포함하는 것이 바람직하다. 도 6을 참조하여, 4개의 비디오 신호가 도시되었다. 임의의 비이오 신호에서 다른 비디오 신호로의 연결 흔적 없는 스위칭이 행하여지는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연결 흔적 없는 비디오 스위칭은 GOP 비디오 프레임 경계에서 발생한다. 이전에 녹화된 구성 요소에 대하여, 접합 포인트는 스위칭 포인트에 대하여 식별되기 위해 요구된다. "프리" 채널 선택이 요구된 경우의 프로그램(예를 들어 스포츠)에 대하여, 모든 GOP 경계는 접합 포인트로서 엔코딩된다. 스위치가 연결 흔적없이 나타내어져야 하지만, 이것은 즉시 발생할 필요는 없다. 예로서, 명령 또는 키 입력은 처리를 위하여 한정된 시간을 요구한다. 이에 따라 비디오 스위치는 1.5GOP까지 지연될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 접합은 시간 갭(340)을 형성하는 디지털 채널을 통한 전송 동안에 MPEG 데이터의 비-실시간 특성의 장점을 취하며, 상기 시간 갭(340)동안 디코더가 하나의 스트림을 디코딩하는 것에서 다른 스트림을 디코딩하는 것으로 스위칭할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 갭(340)은 스위칭 시간을 나타낸다. 대부분의 복잡한 비디오가 완성되고 다음 GOP의 제 1 패킷이 채널을 통과하기 이전에 채널을 통과한다는 것이 핵심이다. 채널 용량보다 낮은 비트율로 엔코딩함으로써, 소정의 여분의 시간이 스위칭을 위하여 GOP의 종단에서 생성된다. 이러한 방식으로, 두 개의 MPEG 스트림이 단일의 통어적인 정확한 MPEG 데이터 스트림을 생성하도록 혼합될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 임의의 압축 체제를 사용하여 이러한 갭은 엔코더(312)에서 생성될 수 있다.
바람직하게 오디오 신호는 AC 포멧을 사용하여 엔코딩된다. 그러나 본 발명은 소정의 일반적인 오디오 엔코딩 체제를 커버한다.
다양한 비디오, 오디오 및 데이터 신호 모두가 디지털화되고 도 5의 엔코더(312)에서 조합된다. 바람직하게, 압축되고 엔코딩된 신호는 DS3, DHEI(Digital High Speed Expansion Interface) 또는 임의의 다른 종래의 포멧으로 출력된다. 데이터 타입은 중요하지 않으며, 이것은 단지 데이터이다. 엔코딩 처리는 목표 채널에 대한 적절한 비트율로 디지털 데이터 스트림을 출력한다.
변조기(32)는 가능한 여러 상이한 변조 체제중 하나를 사용한다. 바람직하게 64-QAM이 변조 체제로서 선택되었다. 이러한 경우, 변조기(320)의 출력에서의 데이터 비율은 약 29.26Mbps이다. 그러나, 개별적인 근사 데이터 비율을 가지는 다음의 변조 체제 중 소정의 체제 또는 (FSK, n-PSK 등과 같은) 일반적인 변조 체제가 본 발명과 함께 사용될 수 있다.
변조 체제 비율
64-QAM 29.96Mbps
256-QAM 40Mbps
8 VSB 19.3Mbps
64 QAM PAL 42Mbps
256 QAM PAL 56Mbps
각각의 NTSC 채널은 일반적인 조합기, 바람직하게는 주파수 변조를 사용한 조합기에서 조합된다. 따라서, 셋톱 변환기에서의 연결 흔적 없는 스위칭은 아래에서 설명한 바와 같이, 하나의 NTSC 채널내에서 하나의 신호에서 다른 신호 또는 하나의 NTSC채널에서 다른 NTSC 채널로 발생할 수 있다.
요약하면, 아래에서 설명한 바와 같이, 엔코더에서 GOP에 대하여 신호를 시간 동기화하고, 엔코더를 시간 록킹하고 (엔코딩 비율과 채널 용량 사이의 차이를 나타내는) 각각의 디지털 비디오 스트림에 시간 갭(340)을 생성함으로써 디코더에서 연결 흔적 없는 스위칭은 용이하게 된다.
엔코딩, 변조 및 멀티플렉싱 이후에, 신호는 위성, 무선, 지상, 방송 및 임의의 다른 일반적인 전송 시스템을 통해 수신 사이트로 전달될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 신호는 케이블 또는 다른 전송 매체를 통해 원격 사이트로 배포될 수 있다.
수신 사이트
도 7에 도시된 엘리먼트로 구성된 수신 사이트에서, 신호는 튜터 장치(344)를 통해 수신된다. 튜너(344)는 아래에서 설명된 바와 같이 위성 배포의 경우 광대역 튜너, 표준 MPEG 신호일 경우 협대역 튜너, 또는 상이한 주파수 채널내에 위치된 상이한 신호들 사이에서 연결 흔적 없는 스위칭을 위한 두 개 이상의 튜너일 수 있다. MPEG 신호의 경우, 상기 튜너(344)는 호스트 프로세서(360)에 의한 명령으로부터 지시된 특정 NTSC 채널에 튜닝된다. 상기 호스트 프로세서(360)는 바람직하게 모토롤라 68331 프로세서이지만 파워피시, 인텔 펜티엄 등을 포함한 프로세서중의 하나이다.
이어 신호는 복조기(364)로 전달된다. 복조기(364)는 조합된 신호를 복조하고 FEC를 떼어내고 디지털 신호를 비디오 및 오디오 디코더(372)로 전송한다. 디지털 디코더(372)에서, 신호는 분리되고 압축해제된다. 디코더(372)는 프로그램 식별 번호(PID)를 분리하고 이러한 PID를 비디오, 데이터, 오디오 또는 그래픽 여부에 따라 적절한 디코더로 전달한다. 오디오는 바람직하게 돌비 디지털 처리 IC(380)으로 전달된다. 선택된 비디오 및 오디오는 아래에서 설명된 바와 같이 디코딩되고 비디오는 디스플레이를 위해 선택된 비디오를 준비하는 비디오 디지털-아날로그 변환기(388)로 전달된다.
위상 동기 루프(PLL)는 MPEG 적응 필드의 PCR 부분으로 엔코딩된 엔코딩 클록을 재생한다. 바람직하게 ROM은 수신 유니트(342)용 구동 시스템을 유지하고, 플레시-ROM을 사용하여 다운 로드 가능한 코드를 허용하도록 백업된다. 게다가, 예를 들어 그래픽 오버레이를 저장하는 데에 사용되는 디코더(372, 380) 및 그래픽 칩(376)에 접속된 메모리 장치가 존재한다. 더욱이, 가정에서의 다양한 사용자에 대한 프로파일 데이터는 비휘발성 RAM 또는 ROM(352)에 저장될 수 있다.
백채널 엔코더 및 복조기(368)는 헤드엔드로 데이터를 반송하기 위하여 제공된다. 이러한 데이터는 개인 프로파일 정보, 대화적 선택, 목표된 광고 목적을 위한 통계 데이터, 게임 쇼 점수 등을 포함한다.
게다가, 수신 유니트(342)는 유니트로 다운로드될 수 있는 새로운 소프트웨어 응용을 허용한다. 이러한 응용은 유니트를 제어하여, 하드웨어의 제한 내에서 유니트의 기능을 재한정한다. 이간은 제어는, 프론트-패널디스플레이, 온-스크린, 모든 입력 및 출력 포트, MPEG 디코더, RF 튜너, 그래픽 칩 및 IR 원격 기능의 매핑에 대한 제어를 포함하여, 상당히 광범위하다.
바람직하게, 다수의 카메라 각도, 개별적인 광고 등을 제공하는 것을 포함하는 본 발명의 대화식 프로그램 기술은 수신 유니트(342) 내의 소프트웨어로서 구현된다. 이러한 기술은 바람직하게, 도시된 바와 같이 수신 유니트의 ROM 또는 플래시 ROM(352)내에 위치된다. 그러나, 대화식 기술은 대안적으로 RAM, EPROM, EEPROM, PROM 등을 포함한 다른 타입의 메모리 장치에 위치될 수도 있다. 이와 같이 소프트웨어는 장치의 하드웨어 엘리먼트를 엑세스하고 제어할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 상술한 기능을 달성하기 위한 수신 유니트(342)내의 대화식 프로그래밍 기술의 완전한 사용을 위하여 어떠한 부가적인 하드웨어도 요구되지 않는다.
소정 타입의 일반적인 원격 제어 장치(348)가 본 발명과 함께 사용될 수 있다. 그러나, 원격 제어 자치(348)가 적외선(IR) 장치이고 4개 이상의 선택 버튼 및 그와 관련된 IR 코드를 포함하는 것이 바람직하다.
수신 유니트(342)에서의 연결 흔적 없는 스위칭은 아래의 패러그래프에서 설명된다. 도 7에 도시된 수신 유니트(342)는 바람직하게 실시간 MPEG-2, MPEG-4 또는 MPEG-7 디코딩을 할 수 있다. 수신 유니트(342)는 사용자 대화 및 프로그램 소오스로부터 전송된 정보 및 비디오 및 오디오 스트림을 적절하게 연결 흔적 없이 스위칭하는 것을 모니터링한다.
시청자의 응답 및 요구에 기초하여, 상기 수신 유니트는 시청자의 이전의 응답을 반영하는 비디오, 그래픽 및 오디오 프로그래밍 시퀀스 사이에서 자동적으로 연결 흔적없이 스위칭 한다. 본 발명의 대화식 기술은 높은 수준의 대화를 허용함과 동시에, 셋톱 유니트(342)가 프로그램 소오스로 어떠한 정보도 다시 전송하는 것을 요구하지 않는다.
도 7에 도시된 비디오 디코더(372)에 있어서, 헤더 데이터는 MPEG 스트림으로부터 분리된다. 특정 비디오가 호스트프로세서(360)로부터의 명령에 기초하여 선택된다. 선택된 비디오는 표준 비디오 버퍼에 버퍼링되며, 디코딩을 위해 출력된다. 물리적 버퍼 크기는 참고로 구현되는 MPEG 표준에 의해 정의된다. 디코딩의 초기의 출발에서 I 프레임 및 다른 데이터을 가지는 버퍼를 완전히 채우는 데에 충분한 시간이 허용된다.
버퍼링 이후에, 선택된 비디오는 다양한 단계의 MPEG 디코딩 처리를 거치게 되며, 상기 처리는 바람직하게 가변 길이의 디코딩(VLD: Variable Length Decode)를 사용한다. 일반적으로 가변 길이 디코딩은 런길이 엔코딩된 데이터 스트림으로 변환하고, 그것을 자신의 더 긴 비트 스트림 포멧으로 변환한다. 비트 스트림은 비디오가 재구성될 수 있도록, 구성 요소, 즉 움직임 벡터, dct 계수등과 같은 부분으로 디코딩된다. 결과적으로, 데이터 스트림은 역 이산 코딩 변환(DCT) 필터를 사용하여 주파수 영역의 정보로 변환된다. 프레임이 인터코딩된다면, 화소 데이터가 생성되고 버퍼에 저장된다.
도 7을 참조하여, 하나의 MPEG 비디오 스트림에서 다른 MPEG 비디오 스트림으로의 연결 흔적없는 스위칭을 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스위치는 비디오접합 포인트에서 일어난다. 도7의 디멀티플렉서/디코더(372)는 접합 포인트를 찾을 때, 버퍼로 전송되어질 선택된 비디오 신호로 스위칭한다. 따라서, 스위칭에 앞서, 제 1 비디오 신호 프레임은 여전히 버퍼링된다. 다음 신호의 PID가 호스트프로세서(36)로부터 디코더(372)로 로드된다. 4개의 비디오 스트림중 하나로의 스위칭을 달성하기 위하여, 도 7에 도시된 비디오 디코더(372)는 새로운 비디오 스트림의 PID 번호를 식별하여야 한다. 게다가, 각각의 입력되는 비디오 및 오디오 신호는 독립적인 비디오 및 오디오 스트림들 사이에서의 연결 흔적 없는 스위칭을 용이하게 하기 위하여 셋톱 변환기(342)의 메모리 내에 저장된 대화식 응용에 공지된 자신의 PID를 가지는 것이 바람직하다. 스위칭을 수행할 루틴을 호출하여야 한다. 다음의 선택된 비디오 신호를 식별하는 다음의 PID는 사용자 선택 또는 대화식 제어 코드 또는 드 둘 모두에 기초한다. 다음의 PID가 로딩되면, 디코더(372)는 선택된 비디오 스트림을 찾기 시작하며, 비디오 스트림 내에 형성된 갭(340) 때문에 디코더(372)는 다음 비디오의 헤더 정보를 항상 찾는다. 제 1 비디오의 접합 포인트 표시자가 디코더(372)에 의해 찾아지고, 제 2 비디오 신호가 디코더(372)에 의해 식별되면, 제 1 비디오 신호가 연속하여 재생되면서 제 2의 압축된 비디오 신호는 버퍼로 로드되기 시작한다. 새로운 비디오 신호가 사용자 선택에 기초하여 또는 대화식 제어 코드에 기초하여 선택된다.
접합 포인트 카운터 및 접합 포인트 플래그는 연결 흔적 없는 스위칭을 위해 필수적인 항목들 중 하나이다. 이러한 두 개의 표시자는 MPEG 비디오 스트림의 적응 필드내에 위치된다. 접합 포인트 카운터는 접합 포인트에 앞서 비디오 패킷의 개수를 나타낸다. 접합 포인트 플래그는 스트림 내에 접합 카운터가 존재함을 나타낸다. 디코더(372)가 접합 포인트를 결정하면, 그것은 다음 비디오 스트림을 버퍼링하기 시작하고 하나의 MPEG 스트림인 것처럼 상기 신호를 연속하여 압축 해제한다.
오디오 스위칭
비디오 스트림에서와 같이, 바람직하게 4개의 AC-3 오디오 스트림 각각은 유일한 PID에 의해 식별되며, 서비스 당 하나씩 존재한다. PID 번호는 대화식 서비스의 호출에서 SI, PG 및 PM과 같은 MPEG-2 전환 테이블로부터 얻어진다. 이러한 PID들중 하나는 디폴트 오디오 채널로서 선택되어, 서비스의 획득으로 선택된다. 나머지 3개의 채널은 선택 가능하며, 제어 메시지 및/또는 사용자 입력에 기초하여, 제어 프로그램에 의해 선택될 수 있다. 오디오 채널이 관련된 비디오 채널과 함께 일반적으로 스위칭 되는 한편, 그들은 또한 독립적으로 스위칭될 수도 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 도 8의 4개의 오디오 스트림의 디지털 프레임 표현(392)에 도시된 바와 같이, 스위칭은 프레임 경계에서 발생한다. 하나의 채널에서 다른 채널로의 스위칭이 일어날 때, 하나의 프레임은 (프레임 5의 경우) 드롭되며, 오디오는 새로운 채널의 프레임 6으로 재개한다. 상기 오디오 디코더(380)는 도 5에 도시된 엔코더(312)에 오디오 접합 포인트의 삽입을 제공함에 따라 오디오 스위칭을 할 수 있다. 바람직하게, 엔코더(312)는 현재 오디오 프레임의 적응 필드의 접합 카운트 다운 슬롯에 적절한 값을 삽입한다.
오디오 디코더(380)가 이러한 접합 포인트를 검출할 때, 디코더는 오디오 채널을 스위칭한다. 오디오 접합이 연결 흔적이 없는 것이 아닐지라도, 스위칭은 사용자에게 거의 인식되지 않는다.
데이터 명령
디지털 실시예에서는 데이터 명령은 시간에 민감하기 때문에, 데이터 명령은 명령 데이터 PID(Packet IDentification)을 통해 헤드 엔드로부터 전송된다. 상기 명령은 엔코더의 종단에서 비디오 GOP와 동기화되어야 한다. 이것을 달성하기 위하여, 도 5에 도시된 데이터 코드 컴퓨터는 개별적인 명령을 완전한 패킷으로 전송하여야 한다. 각각의 명령은 2바이트 정도의 작은 바이트로 구성된다. 따라서, 발생기는 패킷의 나머지를 코드 FF(16진수)로 채워야 한다. 이러한 완전한 패킷이 엔코더(312)에 전송될 때, 엔코더(312)는 자신의 가장 이른 편리한 때에 그것을 전송한다. 부분적인 패킷이 엔코더(312)에 전송되는 경우, 엔코더(312)는 연속된 명령이 패킷의 나머지를 채울 때까지 명령을 전송하지 않는다.
본 발명에서 참조로 구현되는 (1) ACTV 코딩 언어, 교육 명령 세트 버전 1.1 및 (2) ACTV 코딩 언어, 오락 명령 확장 버전 2.0 으로 식별되는 명령은 두 개 내지 6개의 바이트 길이의 명령을 서로 스트링함으로로써, 형성될 수 있다. 명령 데이터는 엔코더의 ISO 인터페이스 및 명령 데이터의 적시의 전송을 보장하기 위해 채워진 패킷으로 제공된다.
제어 프로그램은 바람직하게 RAM(352)에 저장된다. 프로세서(360)는 제어프로그램으로부터 명령을 수신한다. 게다가, 사용자 응답, 개인 프로파일 정보뿐만 아니라 제어 메시지와 같은 키 입력이 스위칭을 결정하는 데에 프로세서(360)에 의해 사용될 수 있다.
바람직하게, 제어 프로그램은 수신된 대화식 명령 메시지에 의해 결정되는 5가지 모드로 동작한다. 상기 5가지 모드는 다음과 같다.
. 사용자 입력에 기초한 오디오 및/또는 비디오 스위칭
. 사용자 입력 및 저장된 데이터에 기초한 오디오 스위칭
. 사용자 입력 및 저장된 데이터에 기초한 오디오 및/또는 비디오 스위칭
. 제어 메시지에 기초한 오디오 및/또는 비디오 스위칭
. 제어 메시지 및 저장된 이전의 입력에 기초한 오디오 및/또는 비디오 스위칭
다수의 모드가 프로그램에 의해 동시에 사용될 수도 있다.
상술한 제 1 모드의 오디오 및 비디오 채널의 스위칭 모드는 가장 간단한 동작 모드이다. 제어 프로그램은 4개의 원격입력 키 코드 중 하나를 액세스하여 해당 오디오/비디오 채널을 스위칭 하도록 마이크로프로세서(360)에 의해 명령된다. 프로그램은 현재 GOP의 종단에서 비디오 프레임 경계에서 이러한 스위칭을 수행한다. 새로운 채널이 디스플레이되면, 프로그램은 헤드 엔드로부터의 데이터 스트림으로 수신되거나 국부적으로 저장된 새로운 텍스트 및/또는 그래픽 메시지와 함께 온-스크린 디스플레이를 업데이트하는 능력을 가진다.
상술한 제 2 의 모드, 즉 하나의 비디오 채널을 디스플레이하고 오디오 채널을 스위칭 하는 모드는 연속적으로 하나의 비디오채널을 디스플레이한다. 원격 입력키 코드가 수신되면, 비디오는 계속되지만 오디오 채널은 적절한 오디오 프레임 경계에서 스위칭된다. 상술한 바와 같이, 적절한 오디오 프레임 경계는 적응 필드내의 접합 포인트 카운터를 검사함으로써 결정된다. 사용자에 의한 선택은 RAM 레지스터에 저장된다. 사용자에 의해 선택이 이루어진 시간에, 키 코드 및 이전에 저장된 선택은 다음의 오디오 채널을 결정하기 위하여 프로그램에 의해 재검토된다.
상술한 제 3 모드, 즉 사용자 및 이전의 선택에 기초한 오디오/비디오 채널 스위칭 모드는 초기의 오디오/비디오 채널을 디스플레이한다. 명령 메시지 스트림에 의해 명령되면, 텍스트가 온-스크린 디스플레이상에 디스플레이된다. 프로그램은 사용자 입력을 대기한다. 사용자 입력이 수신되면, 이전의 사용자 선택과 함께 RAM 레지스터에 저장된다. 레지스터는 프로그램에 의해 검사되고, 이어서, 저장된 논리에 기초하여, 디스플레이될 다음의 오디오/비디오 채널을 결정한다.
제 4의 모드, 즉 제어 메시지에 기초한 오디오/비디오 채널 스위칭 모드는 또한 초기의 오디오/비디오 채널을 디스플레이한다. 이어 프로그램은 제어 메시지 스트림으로부터의 제어 입력을 대기한다. 이러한 입력에 기초하여, 프로그램은 현재의 GOP의 종단에서 비디오 프레임의 경계에서 채널을 스위칭한다.
상술한 제 5 모드, 즉 제어 메시지 및 이전의 선택에 기초한 스위칭 모드는 초기의 오디오/비디오 채널을 디스플레이한다. 이어 프로그램은 제어 메지시 스트림으로부터의 제어 입력을 대기한다. 제어 메시지 입력이 수신되면, 이전의 사용자 입력 및 제어 메시지 선택과 함께 RAM 레지스터에 저장된다. 상기 레지스터는 디스플레이될 다음의 오디오/비디오 채널을 결정하기 위하여 프로그램에 의해 검사된다.
디지털 비디오 시스템 및 응용
다음의 패러그래프는 도 1 내지 도 8에 개시된 디지털 실시예 및 도 16 및 도 17의 하기에 설명된 두 개의 튜너 실시예를 사용하는 여러 응용을 개시한다.
TV 방송국 스위칭
본 실시예(412)에 있어서, 하나의 신호에서 다른 신호로의 연결 흔적 없는 스위칭은 TV 방송 제어 센터에서 처리되고 도 9의 사용자의 디지털 수신 세트(408)로 전송된다. 헤드엔드(396)에서 여러 디지털 프로그램은 상술한 방법 중 하나에 따라 조합된다.
방송국이 프로그램을 수신하면, 신호는 디지털 스트림 선택기(400)로 입력된다. 상기 선택기는 이러한 유니트가 원격 사이트에 위치된다는 것을 제외하고는 연결 흔적 없는 스위칭을 수행하기 위한 소정의 대안적인 실시 회로의 상술한 엘리먼트를 포함한다. 상기 유니트는 상술한 것과 동일하게 동작한다. 디지털 스트림 선택기(400)가 하나의 채널 상의 하나의 데이터 스트림 내의 멀티플렉싱된 신호들 사이에서 또는 상이한 스트림의 신호들 사이에서 또는 국부적으로 삽입된 수신 신호로부터 선택하거나에 무관하게, 모든 이러한 스위칭은 도 9에 도시된 실시예에서는 연결 흔적이 없다. 상술한 바와 같이, 선택은 특권을 가지는 기지국의 기능, 원격 사용자 선택 및/또는 (백채널을 통해 TV 방송국으로 전송되는) 개인 프로파일 정보 또는 목표 광고로서 형성될 수 있다.
선택이 이루어지면, 프로그램 신호는 다른 일반적인 임의의 수단(404)에 의해 상연을 위하여 원격 사이트(408)로 전송된다.
비-관련 프로그램 스위칭
도 10은 비-관련 프로그램 사이에서의 스위칭을 위한 실시예(430)가 도시되었다. 다시 말하면, 하나의 TV 채널에서 다음 TV 채널로의 간단한 스위칭이다. 현재, 하나의 신호에서 다른 신호로의 스위칭은 디지털 환경에서 플리커 없이 달성되지 않았다.
본 발명에 있어서, 시청자는 하나의 프로그램에서 관련된 또는 관련되지 않은 다른 프로그램으로 스위칭할 수 있으며, 변이는 연결 흔적없이 이루어진다. 다시 말하면, 가시적인 인공 산물이 하나의 프로그램에서 다른 프로그램으로의 스위칭에서 보여지지 않는다는 것이다.
프로그맹이 하나의 MPEG 스트림내로 압축 및 멀티플렉싱된다면, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예가 연결 흔적 없는 스위칭을 수행할 수 있다. 프로그램이 개별적인 NTSC 채널에 존재한다며나 하나의 디지털 "두 개의 튜너"의 실시예는 주파수 시프트를 허용하도록 사용되어야 한다.
비-관련 프로그램 스위칭을 위한 고레벨 엘리먼트의 시스템(430)은 도 10에도시되었다. 바람직하게 비관련 프로그램은 비디오 엔코더 섀시(416)에서 하나의 NTSC 채널을 사용하는 MPEG 스트림을 사용하여 하나의 데이터 스트림으로 압축 및 멀티플렉싱된다. 비관련 프로그램은 하나의 MPEG 스트림으로 조합될 수 있거나, 상이한 NTSC 채널로 전송될 수 있다. 예를 들어, 프로그래밍은 스포츠, 뉴스, 시트콤 또는 어린이 프로그램으로 구성될 수 있다. 이러한 프로그램은 변조기/업카운터(420)에서 변조되고, 상술한 바와 같이 임의의 적절한 전송 수단(429)을 거쳐 전송된다.
최종 사용자는 디지털 모니터/튜너, 개인용 컴퓨터 또는 아날로그 텔레비젼 세트에 접속된 외부의 변환기(428)를 통해 디지털 프로그램을 시청할 수 있으며, 이러한 경우에 변환기에서 연결 흔적 없는 스위칭이 수행된다. 이러한 다양한 성분들 중 하나는 사용자가 시청자의 선호도에 의존하여 채널을 "서프(surf)"하는 것을 허용한다. 다시, 수신 유니트는 도 1 내지 도 4, 도 7 및 도 15 내지 도 17에서 설명된 대안적인 실시예 중 하나로부터 선택될 수 있다.
여러 경기의 프로그램 사이에서의 연결 흔적 없는 스위칭
도 11에 도시된 본 실시예에 있어서, 시스템(450)은 단일 프로그램 내에서 사용자에게 여러 경기 사이에서의 스위칭을 허용하기 위하여 제공된다. 예를 들어 올림픽 방송은 상이한 경기, 예를 들어, 스키, 스케이트, 피겨 스케이팅, 스키 점프등에 해당하는 여러 프로그램을 동시에 포함한다. 바람직하게, 이러한 여러 경기 프로그램은 비디오 엔코더 섀시(434)에서 하나의 MPEG디지털 스트림 상에 압축되며 멀티플렉싱되어, 변조기/업카운터(438)를 통과하며 단일의 NTSC 신호를 송신수단을 통해 전송된다. 그러나 이러한 경기 프로그램은 또한 다양한 NTSC 채널로 방송국에서 엔코딩될 수도 있다.
변조 및 연속적인 송신 이후에, 프로그램은 원격 사이트(446)에서 수신된다. 원격 사이트(446)는 수신 유니트를 포함하며, 상기 유니트는 디지털 모니터/튜너, 개인용 컴퓨터 또는 모니터에 접속된 외부 디지털 변환기를 포함한다. 사용자는 상이한 프로그램 사이에서 자신의 원격 제어 장치를 사용하여 경기를 선택할 수 있다. 사용자가 다른 경기 프로그램을 원하는 경우, 스위칭은 상술한 방법 및 시스템(도 1 내지 도 4 및 도 15 내지 도 17) 중 소정의 방법 및 시스템에 따라 수행될 수 있다.
연결 흔적 없는 픽쳐-인-픽쳐 프로그램 스위칭
도 12는 바람직하게 "픽쳐-인 픽쳐"를 사용한 비관련 프로그램 사이에서의 스위칭을 위한 실시예(470)를 도시한다. 사용자가 작게 프레임된 디스플레이 또는 크게 프레임된 디스플레이내의 프로그램 사이에서의 스위칭하는 지에 무관하게, 모든 이같은 스위칭은 본 발명을 사용하여 연결 흔적없이 이루어진다.
본 발명에 있어서, 시청자는 두 개의 디스플레이된 윈도우중의 한 프로그램에서 다른 프로그램으로 스위칭할 수 있다. 다시 말하면, 하나의 프로그램에서 다른 프로그램의 스위칭에서 어떠한 인공산물도 제공되지 않는다.
픽쳐-인 픽쳐 프로그램 스위칭(470)을 위한 시스템의 고레벨 엘리먼트는 도 12에 도시되었다. 바람직하게, 4개 내지 7개의 프로그램이 비디오 엔코더 섀시(454)에서 하나의 NTSC 채널 상의 하나의 데이터 스트림내에 MPEG 스트림으로압축 및 멀티플렉싱된다. 다른 프로그램은 비디오 엔코더 섀시(454)에서 다른 MPEG 데이터 스트림 내에 조합된다. 예를 들어, 프로그램은 스포츠, 뉴스, 시트콤 또는 어린이 프로그램 등을 포함한다. 이러한 프로그램은 상술한 바와 같이, 변조되어 소정의 적절한 송신 수단(464)을 통해 전달된다.
최종 사용자는 디지털 모니터/튜너, 개인용 컴퓨터 상에서 또는 아날로그 텔레비젼 세트에 접속된 외부 변환기(446)를 통해 디지털 프로그램을 시청할 수 있으며, 이러한 경우, 연결 흔적 없는 스위칭은 변환기에서 수행된다. 도 12에 도시된 실시예 및 흐름은 사용자가 픽쳐-인-픽쳐 특성 및 하나의 MPEG 스트림내의 상이한 프로그램의 연결 흔적 없는 스위칭을 호출하는 것을 허용한다. 하나의 MPEG 멀티플렉싱된 스트림에서 다른 스트림으로의 스위칭이 요구된다면, 변환기, PC, 또는 디지털 모니터/튜너(466)는 도 4 , 도 16 및 도 17에 도시된 예와 같이 다수의 튜너/디코더를 요구할 것이다.
다수의 거래-쇼핑 프로그램 사이에서의 스위칭
본 발명의 응용은 도 13에 도시된 바와 같이 리턴 경로를 가지는 시스템에 기초한 트랜잭션을 수반한다. 상술한 다른 실시예에서와 같이, 비디오 엔코더(474)는 압축하여 원력 사이트로의 전송을 위하여 상이한 여러 프로그램을 하나 이상의 NTSC 채널상에 멀티플렉싱한다.
바람직하게, 여러 상이한 타입의 쇼핑 프로그램은 압축되고, 단일의 NTSC 채널 상에 멀티플렉싱된다. 예를 들어 여러 프로그램이 옷, 보석, 가정용품 등에 관련될 수 있다. 하나에 허용될 수 있는 것보다 많은 프로그램이 요구된 경우, 하나이상의 NTSC 채널이 본 발명에서 사용될 수 있다.
프로그램은 소정의 적절한 송신 수단(482)을 통해 최종 사용자의 수신 유니트(486)로 전송된다. 수신 유니트(486)에서 사용자는 상이한 제품 장르 사이에서 연결 흔적 없는 스위칭을 할 수 있다. 대안적으로, 원격 유니트(486)는 개인 프로파일 또는 통계적 정보에 기초하여 소정의 제품 프로그램으로 스위칭할 수 있다. 이러한 방식으로, 특정한 개인의 취향 및 요구를 가장 근접하게 만족 및 부합시키는 제품만이 사용자에게 제공될 수 있다. 이같은 데이터는 수신 유니트(486)내의 저장 장치 또는 헤드엔드에 저장될 수 있다.
사용자가 제품에 관련된 추가의 정보를 수신하거나 구매하기를 원하는 지를 결정한다면, 자신이 도 10에 도시된 것과 같은 백채널(490)은 중앙 중계국 위치로 다시 이러한 요구를 전송하기 위하여 사용될 수 있다.
디지털 프로그램 삽입-어드레싱 가능한 광고
도 14는 디지털 프로그램 삽입을 제공하기 위한 실시예(526)를 도시한다. 프로그래밍 동안 소정의 미리 결정된 시간에, 소정의 광고가 시청자에게 제공된다, 바람직한 실시예에 있어서, 광고는 개인 프로파일 정보 또는 통계적 정보에 기초하여 특정 시청자에게 개별화될 수 있다. 이같은 목표된 광고는 다음의 패러그래프에서 설명된다.
중앙 중계국의 위치에서, 다수의 광고가 프로그램 스트림에 삽입된다. 바람직하게, 중앙 중계국은 광고를 프로그램에 삽입하기 위해 하이브리드 디지털 삽입 시스템을 사용한다. 본 발명에서 참조문으로 인용한 케이블랩 케이블 어드버타이징 화이트 페이퍼에서 전개된 것과 같이, 하이브리드 디지털 장치는 컴퓨터, 디지트 드라이브 및 디코더 카드로 아날로그 시스템의 테이프 데크를 대신한다. 광고 내용(506)은 이에 한정되지는 않지만 서버, 테이프 데크 위성 피드를 포함한 여러 가능한 소오스 중 소정 하나에서 유래한다. 저장을 위하여, 바람직하게 스포츠는 디지털적으로 엔코딩되고 MPEG1, MPEG1.5, MPEG2, 또는 적합한 방법을 사용하여 오프-라인 처리에서 압축된다. 엔코더에서 서버 및 재생 시스템으로의 배포는 디스크 또는 테이프에 의해 네트워크를 통해 수행될 수 있다.
엔코딩 이후에, 스포츠는 재생이 요구될 때까지의 저장을 위하여 서버에 분배된다. 바람직하게, 스포츠는 다시 아날로그로의 변환을 위해 서버로부터 디코더 카드로 바로 재생될 수 있다. 스포츠는 아날로그로 변환되고 일반적인 방법으로 삽입 스위치 수단을 통해 전송된다. 출력 비디오 및 오디오는 도 5의 중앙 중계국 위치에 도시된 오이오 및 비디오 엔코더로 전달되며, 이후, 스포츠는 도 5를 참조하여 상술한 패러그래프에서 설명된 것과 같이 디지털적으로 엔코딩되고 압축된다.
디지털 광고 삽입이 효율적이지 않을지라도, 프로그램 내부로 광고의 실제인 스위칭은 아날로그 또는 테이프에 기초한 시스템을 사용한 종래의 광고 삽입 시스템을 사용하여서 달성될 수 있다.
프로그램 스트림 내부로 광고의 위치 및 디스플레이는 신호화 및 어드레싱 능력 명령 삽입(498)의 사용을 통해 제어된다. 개인화된 광고는 특정 시청자를 위한 소정의 광고를 어드레싱함으로써 효과적이게 될 수 있다. 예를 들어 소정의 자동차 회사는 시청자의 요구 및 필요에 최상으로 부합하도록 자신의 거래를 개별화하기를 원한다. 특정 사용자가 남성이고 야회 활동을 즐긴다는 것을 안다면, 프로그래머는 작은 경제적인 차보다는 자동차 회사의 스포츠 용도의 차량에 해당하는 광고를 시청시키기를 원할 수 있다. 광고는 원격 최종 사용자 유니트 또는 제공업자의 헤드엔드내의 셋톱 제어기를 통해 최종 사용자 장치로 어드레싱된 스트림내에 저장된 데이터에 기초하여, 최종 사용자에게 푸쉬된다.
바람직하게, 여러 광고 선택이 도 5를 참조하여 설명한 방식에 따라 엔코딩된다. 광고 스포츠 비디오는 엔코더(510)에서 젠록킹되며 동기화되기 때문에, 메인 프포그램에서 광고중 하나로 스위칭은 시청자에게 연결 흔적 업는 것으로 보여질 수 있다.
서버에서 그룹 신호에서 다른 그룹 신호로의 연결 흔적 없는 스위칭
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 생방송 및 제공된 비디오 내용 사이에서의 스위칭 처리가 설명된다. 원격 수신 유니트에서 단일 디지털 신호에서 다른 디지털 신호로의 스위칭에 반하여, 본 실시예는 하나의 신호 그룹에서 다른 신호 그룹으로의 연결 흔적 없는 전이를 허용한다. 전이는 출력 비트 스트림이 연속적이고 MPEG 신택스로 정정되는 방식으로 발생하는 것이 필수적이다. 적절한 스위칭은 소정의 표준 MPEG 디코더가 어떠한 에러도 없는 스트림인 것처럼 결과 비트 스트림을 재생한다는 것을 보장한다.
이러한 스위칭을 수행하기 위한 바람직한 실시예(530)가 도 15에 도시되었다. 도 15의 엘리먼트는 케이블 헤드엔드에 위치되며, 대안적으로는 위성 배포 네트워크용 중앙화된 op 센터에 위치된다. 설명을 위하여, 그룹의 생방송 신호는 그룹 A 신호로 표시되며, 그룹의B 신호는 미리 기록되어 저장된 신호, 바람직하게 서버(550)에 저장된 신호로 가정된다. 예를 들어 그룹 A 신호는 스포츠 경기에서의 상이한 카메라의 각도를 나타내는 여러 비디오를 포함할 수 있다. 그룹 B 신호는 일련의 거래를 표현할 수 있다. 그러나, 두 개의 그룹 A 및/또는 그룹 B 신호 모두가 미리 기록된 신호 또는 생방송 신호를 나타낼 수 있다는 것도 알 수 있다.
이러한 실시예에 있어서, 그룹 A 신호에서 그룹 B의 신호로의 스위칭이 요구된다. 그룹A 신호는 국부적 또는 원격 사이트에 위치된 실시간 엔코더(546)로부터 서버(550)에서 수신된다. 규정된 MPEG 디지털 패킷이 특정 채널 상의 그룹 A 내용 스트림으로 삽입된다. 명령 및 제어 단말기(534)는 아날로그-디지털 변환에 앞서 비디오 신호에 아날로그 톤을 제공한다. 신호가 명령 및 제어 단말기(534)로부터 실시간 엔코더(546)에 도달하면, 실시간 엔코더(546)는 아날로그 톤의 검출에 따라 그룹 A 디지털 스트림내의 적절한 포인트에 디지털 톤을 삽입한다. 톤이 삽입되면, 그룹 A 디지털 스트림은 실시간 엔코더(546)로부터 출력되고 헤드엔드의 서버(550)으로 전달된다. 서버에서 수신되면, 그룹 A 스트림은 서버(550)내의 MPEG 전송 스위치 장치로 전달된다. 제어 단말기(538)는 스위치가 삽입된 디지털 톤을 찾기 시작하도록 하기 위하여 MPEG 전송 서버 스위치 장치로 명령을 전달한다.
그룹 B 내용을 재생시키기 위하여, 서버 스위치 장치는 그룹 A 디지털 스트림으로부터 타이밍 정보를 디코딩하고 연속적으로 그룹 B 내용을 그룹 A로부터의 적절한 타이밍 신호로 재스탬프한다. 바람직하게, PCR의 비디오 스트림으로, 바람직하게, 동일한 스트림을 그 내부에 실장된 디지털 톤을 사용하여 젠록킹하고 프로그램 클록 기준(PCR)을 비디오 스트림으로부터 떼어냄으로써, 원래의 그룹 A 내용의 엔코딩클록을 재생성한다. 이러한 시점에서, 스위치 장치는 재생을 준비하기 위하여, 그룹 B 내용에 타이밍 정보를 재삽입할 수 있는 능력을 가진다.
디지털 톰을 감지하면, 서버 스위치 장치는 그룹 B의 미리 기록된 신호로 구성된 룹 B 디지털 스트림으로의 전이를 초기화한다. 바람직하게, 서버 스위치 장치는 그룹 B 내용의 길이에 대한 사전 지식을 가지며, 이에 따라 서버 스위치 장치가 그룹 B 내용을 끝을 감지할 때, 상기 장치는 그룹 A 내용으로 다시 스위칭한다. 송신기(554)는 디지털 데이터 스트림을 앞서 설명한 바와 같이 원격 수신 사이트로 전달한다.
이러한 방식으로, 다수의 생방송 디지털 비디오 신호를 통해 표현되는 스포츠 경기를 제공하는 동안의 소정의 시간에, 예를 들어 수신 변환기 유니트에 수신된 비디오 스트림은 자동적으로 예를 들어 서버 스위치 장치에 의한 동작에 기초하여 그룹 B의 미리 기록된 내용으로 전이한다. 이어 수신 사이트에서의 디코더가 그룹 B 내용의 한 광고를 선택한다. 광고의 종료시점에서 디코더는 자동적으로 그룹 A 내용을 다시 시작하고, 앞서 설명한 바와 같이 생방송 신호중 하나를 선택한다. 이러한 방식으로, 생방송 엔코딩 비디오 내용에서 미리 기록된 내용으로의 연결 흔적 없는 스위칭은 서버에서 달성된다.
연결 흔적 없는 스위칭을 위해 두 개의 튜너를 사용한 실시예
하나의 주파수 채널(채널 A)에 위치된 디지털 신호에서 다른 주파수 채널(채널 B) 내에 위치된 다른 디지털 신호로의 연결 흔적 없는 스위칭을 위해 두 개의 튜너를 사용한 실시예(558)가 도 16a 및 도 16b에 도시되었다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 (상이한 주파수 채널을 튜닝하기 위한) 두 개의 튜너(560A, 560B), (주파수 채널 및 채널 내부에 실장된 디지털 신호를 선택하기 위한) 마이크로프로세서(564), (반송파로부터 신호를 복조하기 위한) 복조기(568A, 568B), (합성 디지털 스트림으로부터, 선택된 오디오, 비디오 및 데이터의 선택 내용을 떼어내기 위한) 디지털 디멀티플렉서/디코더(572) 및 (디스플레이를 위해 비디오 신호를 포멧하기 위한) 디스플레이 프로세서(576)을 포함한다.
본 실시예는 다음과 같이 채널 A내의 하나의 디지털 데이터 스트림에서 채널 B의 다른 디지털 데이터 스트림으로 스위칭하도록 동작한다. 제 1 튜너(560A)는 채널 A에 튜닝되어 바람직하게 다수의 디지털 비디오, 오디오 및/또는 데이터 신호로 이루어진 관련 주파수 채널 내의 합성 디지털 스트림을 수신한다. 상기 합성 디지털 스트림은 제 1 튜너(560A)로부터 디지털 복조기(568A)로 전달된다. 복조 타입은 아래에서 도시된 것과 같은 기술 분야에 일반적으로 공지된 것 중 하나가 될 수 있다.
합성 디지털 스트림은 디지털 복조기/디코더(572)의 입력에 제공되며, 상기 디지털 복조기/디코더(572)에서는 선택된 오디오 및 비디오 신호가 복조기(573)내의 합성 디지털 스트림에서 분리되고, 개별적으로 오디오 및 비디오 디코더(575, 574)로 전달된다. 이러한 신호는 이어서 신호 엔코딩 체제, 바람직하게 MPEG 체제중 하나에 기초하여 압축해제되고 디코딩된다. 디코딩되면, 오디오 및 비디오(및/또는 데이터)는 디스플레이 프로세서(576)로 전달되고 연속적으로 모니터에 전달된다.
주파수 채널 B의 하나의 디지털 신호로의 스위칭이 결정되면, 마이크로프로세서(564)는 채널 B의 주파수에 미리 튜닝하도록 제 2 튜너(560B)에 명령을 전달한다. 채널 B의 합성 디지털 신호는 디지털 복조기(568B)를 통과하며, 디지털 디멀티플렉서/디코더(572)로 전달된다. 이러한 시점에, 디지털 디멀티플렉서(572)는 채널 A 및 채널 B상에 위치된 양측의 디지털 스트림을 수신한다. 따라서, 채널 A 및 채널 B가 4개의 디지털 신호를 반송하면, 디멀티플렉서(572)는 8개의 디지털 신호를 수신한다. 디지털 디멀티플렉서(572)는 채널 B로부터의 합성 디지털 스트림으로부터 디지털 신호를 분리하는 것을 지시하는 명령을 마이크로프로세서(564)로부터 수신한다. 각각, 디지털 디멀티플렉서(572)는 채널 A 및 채널 B로부터의 합성 디지털 스트림에서 선택된 비디오 및 오디오(및/또는 데이터)를 분리한다. 선택된 신호는 비디오 및 오디오 디코더(574, 575)로 전달된다. 비디오 디코더(574)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된 것과 같이 현재 디스플레이되는 비디오 신호로부터 새롭게 선택된 비디오 신호로 스위칭한다. 이에 따라 디코더(574)는 현재의 스트림내에서 접합 포인트를 인식한다. 디코더(574)가 접합 포인트를 검출하면, 상기 디코더는 제 2 스트림으로의 스위칭 타임이 적합한 지를 결정한다. 디코더(574)가 제 2 스트림을 버퍼로 로딩하기 시작하고, 제 1 스트림에서의 시간 갭 때문에 연결 흔적 없는 스위칭을 실행된다. 제 2 스트림이 디코더로부터 출력되면, 상기 스트림은 디스플레이 디스플레이를 위하여 비디오 신호가 포멧되는 프로세서(576)로 전달된다.
도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 오디오 디코더(575)는 현재의 오디오 스트림에서 제 2의 오디오 스트림으로의 스위칭을 수행한다. 스위칭이 완료되면, 제 2 오디오 스트림은 디스플레이 프로세서(576)로 전달된다.
아날로그 신호에서 디지털 신호 또는 디지털 신호에서 아날로그 신호로의 스위칭
제 1 RF 채널에 위치된 아날로그 신호에서 제2 RF 채널내의 디지털적으로 압축된 신호로의 스위칭 또는 그 역을 위하여 두 개의 튜너가 사용된 실시예(590)가 도 17에 도시되었다. 본 실시예에 있어서, 시청자는 하나의 특정 RF 주파수 내의 아날로그 신호 또는 디지털 신호이건 간에 특정 채널을 시청하며, 아날로그 또는 디지털이건 간에 다른 RF 주파수내의 다른 채널로의 스위칭이 결정된다. 두 개의 튜너(560A, 560B)는 하나의 RF 주파수에서 다른 RF 주파수로의 전이에 사용된다.
시청자가 아날로그 신호를 사용하는 하나의 채널(채널 A)을 시청하고 상이한 채널(채널 B)내의 디지털 적으로 압축된 신호로의 스위칭을 결정하였다고 가정하면, 도 17의 실시예는 다음과 같이 동작한다. 채널이 아날로그 신호를 전송하기 때문에, 튜너(560A)는 신호를 아날로그 복조기(569A) 및 VBI 디코더(570A)로 전달한다. 기술 분야에 공지된 임의의 일반적인 아날로그 복조 체제를 사용하여 아날로그 복조기(569A)는 아날로그 신호를 복조한다. VBI 디코더(570A)는 수직 귀선 소거 간격(VBI)에 실장된 (예를 들어 대화식 명령, 캡션 폐쇄) 임의의 정보를 분리한다. 복조된 아날로그 신호는 이어 아날로그디스플레이 프로세서(580)로 전달되며, 여기에서 아날로그 신호를 포맷하고 그것을 VBI 스위치(588)로 이어 디스플레이 장치로 출력한다.
멀티플렉싱되고 압축된 디지털 신호를 포함하는 채널로의 스위칭이 결정되면, 마이크로프로세서(564)는 이러한 채널의 RF채널 위치를 결정하고, 명령으로 정보를 제2 튜너(560B)로 전달한다. 명령을 수신하면, 제 2 튜너(560B)는 지시된 제 2 RF 주파수(채널 B)로 미리 튜닝한다. 채널 B의 출력은 디지털 복조기(568B)의 입력으로 전달되며, 상기 복조기는 기술 분야에 공지된 소정의 디지털 복조 체제를 사용하여 상기 신호를 복조한다. 디지털 신호 스트림은 복조기(568B)로부터 출력되어 디지털 디멀티플렉서/디코더(572)에 수신된다. 마이크로프로세서(564)는 선택된 디지털 신호를 나타내는 디지털 디멀티플렉서/디코더(572)로 명령을 전달한다. 디지털 디멀티플렉서/디코더(572)는 다수의 디지털 신호를 디멀티플렉싱하고 이같은 신호를 압축해제시킨다. 선택된 결과의 구성 성분(오디오, 비디오 및 데이터)은 도 16을 참조하여 설명된 바와 같이 (도 16b 참조) 적절한 디코더(574, 575)로 전달되며, 비디오 디코더(574)는 비디오 정보를 디코딩하기 시작하여 신호를 스트림이 적절하게 디코딩되고 오디오가 입놀림 맞춤되었는 지를 알리는 마이크로프로세서(564)로 전달한다.
비디오 및 오디오 신호는 신호가 디지털에서 아날로그로 변환되는 디지털 디스플레이 프로세서(584)로 전달된다. 채널 B에 해당하는 결과적인 아날로그 신호는 VBI 스위치(588)에 입력된다. 두 개의 비디오를 스위칭하게 하는 마이크로프로세서(564)로부터의 명령에 의해, VBI 스위치(588)는 수직 귀선 소거 간격 동안의 적절한 시간에 스위칭하여, 아날로그로부터 디지털 채널로의 스위칭을 야기한다.
디지털 채널에서 아날로그채널로의 스위칭이 요구된다면, 상기 처리는 간단하게 역전되며, 제 2 튜너(560B)는 아날로그 채널에 미리 튜닝한다. 게다가 도 17에 도시된 실시예는 아날로그에서 아날로그 채널로의 스위칭을 할 수도 있다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었을 지라도, 따라서 다양한 형태의 변화 및 변형이 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어진다는 것이 당업자에게 이해된다.
본 발명을 통해 제1 그룹 신호들로 부터 제2 그룹 신호들로의 무결절 스위칭이 가능해진다.

Claims (10)

  1. 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로의 스위칭을 위한 시스템으로서,
    아날로그 톤을 제1 그룹 신호들에 삽입하는 명령(command) 단말;
    상기 명령 단말과 통신하며, 아날로그 톤 탐지시에 제1 그룹 신호들에 디지털 톤을 삽입하는 실시간 엔코더;
    상기 실시간 엔코더와 통신하며, 제1 그룹 신호들 및 제2 그룹 신호들을 수신하는 서버; 및
    상기 서버와 통신하며, 상기 서버로 스위치 명령을 전송하는 제어 단말을 포함하며;
    여기서 상기 스위칭 명령 수신시에 서버는 디지털 톤 탐색을 개시하고, 디지털 톤 탐지시에, 서버는 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로 무결절 방식으로 스위칭하는 스위칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 스위칭 명령 수신시에 디지털 톤을 탐색하고 제1 그룹 신호들로부터 제2 그룹 신호들로 스위칭하도록 배치되는 서버 스위칭 장치를 포함하며, 상기 서버 스위칭 장치는 제1 그룹 신호들로부터 타이밍 정보를 디코딩하고 상기 타이밍 정보를 서버가 스위칭한 제2 그룹 신호들에 삽입하도록 배치되는 스위칭 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 그룹 신호들에서 적어도 2개의 신호들 또는 제2 그룹 신호들에서 적어도 2개의 신호들은 픽쳐 인 픽쳐 프리젠테이션 포맷인 스위칭 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 그룹 신호들은 라이브 이벤트로부터의 신호들을 나타내는 스위칭 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 그룹 신호들은 이전에 기록된 컨텐츠를 포함하며, 상기 시스템은 제2 그룹 신호들을 저장하는 메모리를 추가로 포함하는 스위칭 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 그룹 신호들은 대체 광고들을 포함하며, 상기 시스템은 제2 그룹 신호들을 저장하는 메모리를 추가로 포함하는 스위칭 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 그룹 신호들 또는 제2 그룹 신호들 중 적어도 하나는 라이브 프로그램 이벤트 및 이전에 기록된 프로그램 이벤트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 신호들을 나타내는 스위칭 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 그룹 신호들 또는 제2 그룹 신호들 중 적어도 하나는 대체 광고들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 신호들을 나타내는 스위칭 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 및 제2 그룹 신호들은 MPEG 엔코딩 포맷인 스위칭 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 그룹 신호들을 전송하는 단계를 추가로 포함하며, 여기서 제2 그룹 신호들은 위성 전송 시스템, 케이블 전송 시스템, 방송 전송 시스템, 사설 네트워크, 및 인-스타디움 네트워크로 구성되는 그룹들 중 하나를 통해 전송되는 스위칭 시스템.
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