KR20040063381A - 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치 - Google Patents

디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치에 관한 것으로 특히 디지털 방송을 시청하는 사용자가 시청 중의 채널을 다른 채널로의 채널 변경 요구를 할 경우에 현재 시청 중인 채널에서 원하는 채널로의 변경 속도를 향상시킬 수 있는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치에 관한 것으로 디지털 방송을 시청하는 사용자가 시청 중의 채널을 다른 채널로의 채널 변경 요구를 할 경우에 상기 제시된 종전 기술보다 보다 간단한 방식으로 현재 시청 중인 채널에서 원하는 채널로의 변경 속도를 향상시킬 수 있는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치를 제공한다.

Description

디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치{Apparatus for enhancing the channel-changing speed of digital broadcast receiver}
본 발명은 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치에 관한 것으로 특히 디지털 방송을 시청하는 사용자가 시청 중의 채널을 다른 채널로의 채널 변경 요구를 할 경우에 현재 시청 중인 채널에서 원하는 채널로의 변경 속도를 향상시킬 수 있는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치에 관한것이다.
디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도는 일반 아날로그 방송 수신기에서의 경우보다 매우 느리다. 아날로그 방송 수신기의 경우 채널번호는 특정 방송국에 할당되어 채널번호는 곧 특정 방송국을 지정하나, 디지털 방송에서의 채널은 하나의 프로그램 즉, Audio/Video 스트림 혹은 부가 데이터 서비스 스트림을 의미하며 채널번호는 이러한 프로그램의 번호(Program ID, PID)를 지정하게 된다.
디지털 방송에서의 채널 변경은 변경된 채널의 PID를 탐색하면서 이루어지게 되는데, PID는 방송국이나 프로그램 등의 상황에 따라 계속 변경되고 채널의 PID의 탐색 과정에서 소정의 지연시간이 발생하기 때문에 아날로그 방송의 경우에서보다 채널 변경 속도가 느린 것이다.
도 1은 통상적인 디지털 방송 수신 장치에 있어서의 채널 변경 장치를 도시한 것이다.
튜너(tuner,10)는 디지털 방송 신호를 수신하여 사용자가 원하는 채널을 선국 및 검파하는 부분으로 디지털 방송 신호는 MPEG-2 규격을 따르는 전송 스트림(Transmission Stream, TS) 형태로 수신된다. TS의 자세한 포맷은 MPEG-2 방송 관련 규격 사양에 자세히 나와 있으므로 그 구체적인 설명은 약한다.
튜너(10)를 통해 검파된 TS은 제1 역다중화부(11, demultiflexer)에 입력되어 A/V PES(Audio/Video Packetized Elementary Stream)와 부가 서비스 데이터인 PSI(Program Specific Information)로 역다중화(분리)된다.
PSI에는 프로그램 관련 테이블 정보(Program Association Table(PAT), 17)및 PAT(17)의 하위 정보인 프로그램 맵 테이블 정보(Program Map Table(PMT), 18)가 포함되어 있는데 사용자가 원하는 채널을 선국(변경)하는 경우에 PAT와 PMT가 이용된다.
채널의 선국(변경)은 구체적으로 사용자가 키입력부(16)을 통해 채널 변경(선국) 요청을 하게되면 제1 역다중화부(11)는 제어부(15)로부터 채널 선국 제어 신호(cs)를 인가받아 변경(선국) 작업이 시작된다. 구체적인 예를 들어 변경(선국) 작업을 설명한다.
채널 선국 제어 신호(cs)를 인가 받은 제1 역다중화부(11)는 PAT(17)에서 사용자가 키입력부(16)를 통해 선택한 채널에 해당하는 PID를 찾게 된다. 예를 들어 사용자가 Program 1을 선택하면 도 1에 제시된 바와 같이 이에 해당하는 PID는 100이므로 제1 역다중화부(11)는 PID 선택 신호(pss)를 PAT(17)에 인가하여 Program 1에 해당하는 PID인 100을 선택한다. 선택된 PID(selected PMT_PID)는 제2 역다중화부(12)에 인가된다.
제2 역다중화부(12)는 selected PMT_PID를 참조하여 PMT(18)로부터 Program 1에 포함된 Audio/Video 정보 및 부가 데이터 정보에 해당하는 elementary stream PID(101,102,103,···)을 탐색 및 추출하여 이를 제3 역다중화부(13)에 인가한다.
제3 역다중화부(13)는 A/V PES로부터 상기 elementary stream PID에 해당하는 Elementary stream 패킷을 찾아내어 이 패킷을 디코더(14)로 보내고 디코더(14)에서는 이 패킷을 A/V 신호로 변경하여 재생시킨다. 사용자는 이 재생되는 A/V을시청하게 된다.
이러한 채널 변경의 일련의 과정의 문제는 이 일련의 과정이 소정 시간이 요구되며 또한 채널 변경시마다 매 번 반복되기 때문에 위에서 언급한 바와 같이 디지털 방송 수신기에서의 채널 변경의 속도가 아날로그 방송 수신기보다 매우 느리다는 점이다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키기 위한 몇 가지 방식들이 특허되었거나 출원 중에 있으며 그 대표적인 것을 소개하고자 한다.
제1 종전 방식으로 미국특허 5,933,192 : "Multi-channel Digital Video Transmission Receiver with Improved Channel-changing Response"에 제시된 방식인데 본 특허의 첫 번째 방식은 2개의 튜너를 구비하여 하나의 튜너(A 튜너)는 현재 재생중인 채널(예를 들어 CH.200)을 튜닝하며 다른 하나의 튜너(B 튜너)는 재생 중 채널의 다음 채널(post-adjacent channel) 즉, CH.201을 미리 튜닝한다. 사용자가 채널 업 명령을 하면 B 튜너가 선택되어 재생되며 A 튜너는 다음 채널의 그 다음 채널을 미리 튜닝하게 된다.
본 특허의 두 번째 방식은 3개의 튜너를 구비하여 하나의 튜너(B 튜너)는 현재 재생중인 채널(예를 들어 CH.200)을 튜닝하며 다른 하나의 튜너(A 튜너)는 재생 중 채널의 전 채널(pre-adjacent channel) 즉, CH.199을 미리 튜닝한다. 또 다른 하나의 튜너(C 튜너)는 재생 중 채널의 다음 채널(post-adjacent channel) 즉, CH.201을 미리 튜닝한다.
B 튜너의 채널이 재생 중에 사용자가 채널 업 명령을 하면 C 튜너가 선택되어 CH.201이 재생되며, A 튜너는 다음 채널인 CH.200을 미리 튜닝하고 B 튜너는 여전히 CH.200을 튜닝한다.
C 튜너의 채널이 재생 중에 사용자가 채널 다운 명령을 하면 B 튜너가 선택되어 CH.200이 재생되며, C 튜너는 여전히 CH.201을 튜닝하고 A 튜너는 CH.199을 미리 튜닝한다.
이와 같이 제1 종전 방식은 재생 중 복수개의 튜너를 구비하여 채널의 바로 전 또는 바로 후 채널을 미리 튜닝하면서 사용자의 채널 업 또는 다운 명령에 따라 튜너를 절환하여 선택하는 방식으로 채널 변경 속도를 줄이게 된다.
그러나 제1 종전 방식은 현재 재생 중인 채널의 바로 전 또는 후의 채널이 아닌 다른 채널로의 채널 변경 요구가 들어올 경우에는 위에서 언급한 통상적인 채널 변경 방식에 의할 수밖에 없어 바로 전 또는 후의 채널에 대해서만 속도 향상을 기할 수 있는 제한성이 있음에 그 문제가 있다. 제1 종전 방식은 한국특허 출원번호 1019970026367 : "채널 선국 방법 및 장치"에 제시된 것과 유사하다.
제2 종전 방식은 미국특허 6,118,498 : "Channel Scanning and Channel Change Latency Reduction in an ATSC Television Receiver"에 제시되어 있는데 본 방식에서는 메인 튜너와 서브 튜너의 2개 튜너를 구비하여 메인 튜너는 수신되는 모든 채널(스트림)을 스캐닝하여 메모리에 저장시킴과 아울러 현재 시청 중인 채널을 재생하며, 이와 동시에 서브 튜너는 수신되는 전송 스트림으로부터 상기 모든 채널의 I-frame(Intra-frame)을 추출하여 메모리에 저장시킨다.
사용자의 채널 변경 요구가 들어오면 변경 채널이 스캐닝 리스트에 있는지 확인하여 있는 경우에는 상기 I-frame 중 변경 채널에 해당하는 I-frame이 추출되어 디코딩 된 후 해당 I-frame의 정지 영상(still image) 우선 사용자에게 보여지게 되며 정지 영상이 보여지는 동안 메인 튜너는 채널 변경 제어 신호를 받아 변경 채널을 선국하여 재생하게 된다.
본 방식은 사용자가 채널 변경 요구를 할 경우에 메모리에 저장되었던 해당 I-frame의 정지 영상이 바로 재생되므로 채널 변경 속도의 향상 효과가 나타나는 것처럼 보여 채널 선국의 지연(latency)을 마스킹(masking)시키는 효과는 있으나 실제로는 채널의 변경시에 튜너가 하나만 있는 경우에서와 같은 채널의 변경 과정을 거쳐야 하므로 실제 채널의 변경 속도 효과는 극히 미미하다.
또한 수신중의 모든 채널에 대한 I-frame을 미리 추출하여 메모리에 저장시킨 후 채널 변경 요구가 들어오면 해당 변경 채널의 I-frame을 메모리로부터 바로 추출하여 재생하는 과정에 있어서 I-frame을 저장하는데 필요한 메모리 용량의 한계 문제 및 I-frame의 추출 및 재생에서 시간 소요 문제도 아울러 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적 및 달성하고자 하는 기술적 과제는 디지털 방송을 시청하는 사용자가 시청 중의 채널을 다른 채널로의 채널 변경 요구를 할 경우에 상기 제시된 종전 기술보다 보다 간단한 방식으로 현재 시청 중인 채널에서 원하는 채널로의 변경 속도를 향상시킬 수 있는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치를제공함에 있다.
도 1은 통상적인 디지털 방송 수신 장치에 있어서의 채널 변경 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 최적의 실시예의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
20 : 메인 튜너 21 : 서브 튜너
22 : 제1 역다중화부 23 : 제2 역다중화부 24 : 제3 역다중화부
25 : 디코더 26 : 프로그램 정보 저장부 27 : 제어부
28 : 키입력부 29 : Program Association Table(PAT)
상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명이 제공하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치는
튜너로부터의 모든 수신 가능한 디지털 방송 전송 스트림(채널)을 역다중화시켜 상기 스트림으로부터 프로그램 정보를 추출하는 역다중화부; 및
상기 프로그램 정보를 저장하는 프로그램 정보 저장부를 포함하고, 사용자가 채널 변경(선국) 요청시 상기 저장부에 직접 채널 변경 제어 신호를 인가하여 채널을 변경함을 그 특징으로 한다.
바람직하게 상기 튜너는
상기 전송 스트림의 재생을 위한 메인 튜너;
상기 프로그램 정보의 추출을 위한 서브 튜너를 포함하여 상기 모든 채널의 재생과 선국이 독립적으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.
바람직하게 상기 역다중화부는
상기 서브 튜너로부터 전송 스트림(TS)을 받아 역다중화시켜 상기 프로그램 정보 중 PAT을 추출하고, 상기 PAT에 포함된 모든 PID를 검색하는 제1 역다중화부;
상기 PAT로부터 상기 모든 PID을 입력받아, 상기 제1 역다중화부에 의하여 다중화되는 TS로부터 상기 모든 PID의 종속 정보를 추출하여 상기 저장부에 저장시키는 제2 역다중화부를 포함함을 그 특징으로 한다.
바람직하게 상기 역다중화부는
상기 저장부가 상기 변경 제어 신호를 입력받아 발생시키는 상기 변경 채널의 elementary stream PID를 입력받아 상기 메인 튜너로부터의 전송 스트림을 다중화시켜 상기 elementary stream PID에 해당하는 elementary stream packet을 생성하는 제3 역다중화부를 더 포함함을 그 특징으로 한다.
상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명이 제공하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 또 다른 장치는 디지털 방송 전송 스트림(채널)의 재생을 위한 메인 튜너를 구비하는 디지털 방송 수신기에, 상기 채널을 선국(변경)하는데 필요한 상기 채널의 프로그램 정보의 추출을 위하여 서브 튜너를 추가하여 상기 채널의 재생과 선국이 독립적으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.
이하 본 발명의 구성, 작용 및 최적의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 2는 본 발명의 최적의 실시예의 구성도이다.
우선 이해의 편의를 위해 본 발명의 동작을 개괄적으로 설명하고자 한다.
디지털 방송 수신기에서 채널이 변경(선국)될 시에 위에서 언급한 바와 같이 통상 수신되는 전송 스트림의 프로그램 번호(PID)를 탐색하여 이루어지는데 PID의 탐색에 많은 시간이 소요되어 채널 변경이 지연되므로 본 발명은 지연을 해소시키는 방안을 제시한다.
제1 방안으로 본 발명은 튜너를 하나 더 부착시켜 이를 해결하는데 메인 튜너(20)는 현재 선국된 전송 스트림(TS)의 재생만을 전담하게 되며 서브 튜너(21)는 TS에 포함된 프로그램 정보를 실시간으로 계속 추출하여 이를 프로그램 정보 저장부(26)에 저장시킨다. 즉, 메인 튜너(20)와 서브 튜너(21)의 복수 튜너를 구비하여 재생과 채널 변경(선국)이 독립적으로 이루어지게 되어 채널 변경 소요 시간을 감소시킬 수 있다.
제2 방안으로 본 발명은 사용자가 키입력부(28)를 통하여 채널 변경(선국) 요청시에 제어부(27)는 채널 변경 제어 신호(cs)를 발생시키게 되는데 이 신호를 종전과 달리 프로그램 정보 저장부(26)에 직접 인가하여 변경 채널의 elementary stream PID를 독출하기 때문에 채널 변경을 위해 소요되는 PID 탐색 등과 같은 과정이 필요없어 채널 변경 소요 시간을 감소시킬 수 있다.
이하 도 2를 참조하여 본 발명의 동작 방식을 보다 상세히 설명한다.
메인 튜너(20)는 디지털 방송 신호를 수신하여 사용자가 원하는 채널의 재생을 위한 튜너로 디지털 방송 신호는 위에서 언급한 바와 같이 MPEG-2 규격을 따르는 전송 스트림(Transmission Stream, TS) 형태로 수신된다.
서브 튜너(21)는 디지털 방송 신호를 수신하여 사용자가 원하는 채널에서 프로그램 정보를 추출하기 위한 전용 튜너로 방송 수신기(미도시)에 메인 튜너(20)이외에 추가되는 튜너이다. 도 2에 제시된 바와 같이 서브 튜너(21)에도 메인 튜너(20)와 동일하게 전송 스트림(Transmission Stream, TS)이 수신되고 서브튜너(21)를 통해 검파된 TS은 제1 역다중화부(21, demultiflexer)에 입력되어 A/V PES와 부가 서비스 데이터인 PSI로 역다중화(분리)된다.
PSI에는 위에서 언급한 바와 같이 PAT(29) 및 PAT(29)의 하위 정보인 PMT가 포함되어 있는데 사용자가 원하는 채널을 선국(변경)하는 경우에 PAT와 PMT가 이용된다.
제1 역다중화부(22)는 PAT(29)에 PID 선택 신호(pss)를 인가하여 서브 튜너(21)를 통해 수신 가능한 모든 채널의 프로그램 번호(all PMT_PID)를 독출하여 제2 역다중화부(23)에 전송한다.
제2 역다중화부(23)는 모든 PID(all PMT_PID)을 실시간으로 입력받아, 서브 튜너(21)를 통해 입력되고 제1 역다중화부(22)에 의하여 다중화되는 TS로부터 모든 PID(all PMT_PID)의 종속 정보를 추출하여 프로그램 정보 저장부(26)에 저장시킨다. 이 때 종속 정보란 상기한 PID에 해당하는 프로그램에 포함된 구체적인 정보의 elementary stream PID 즉, A/V PID 및 부가 데이터 PID 등을 의미하며 이를 예를 들어 도시해 보면 다음과 같다.
Program 1 : PID = 100 : Video 1 : PID = 101
Audio 1 : PID = 102
Audio 2 : PID = 103
Program 2 : PID = 200 : Video 1 : PID = 201
Audio 1 : PID = 202
Program 3 : PID = 300 : Video 1 : PID = 301
Audio 1 : PID = 302
Audio 2 : PID = 303
·····
여기에서 PID = 100, 200, 300이 all PMT_PID을 의미하며 PID = 101, 102, 103, 201, 202, 301, 302, 303 등이 종속 정보의 elementary stream PID을 의미한다. 프로그램 정보 저장부(26)에는 이 PID 모두가 저장된다.
채널의 선국(변경)은 사용자가 키입력부(28)을 통해 채널 변경(선국) 요청을 하게되면 제어부(27)는 채널 선국 제어 신호(cs)를 발생시켜 프로그램 정보 저장부(26)에 이 신호를 인가함으로써 변경(선국) 작업이 시작된다. 구체적인 예를 들어 변경(선국) 작업을 설명한다.
채널 선국 제어 신호(cs)를 인가 받은 프로그램 정보 저장부(26)는 사용자가 요구한 변경 채널에 해당하는 elementary stream PID를 제3 역다중화부(24)에 전송한다. 예를 들어 사용자가 Program 2을 선국하였다면 프로그램 정보 저장부(26)는 Program 2에 해당하는 종속 정보의 elementary stream PID인 201, 202를 제3 역다중화부(24)에 전송한다.
제3 역다중화부(24)는 메인 튜너(20)로부터 전송되는 TS를 역다중화시켜 상기한 elementary stream PID에 해당하는 elementary stream packet을 추출한다. 추출된 elementary stream packet은 디코더(25)를 통해 Audio/Video 데이터로 디코딩되고 이 Audio/Video 데이터가 사용자에게 재생된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명을 이용하면 다음과 같은 이점이 있다.
메인 튜너와 서브 튜너의 2개 튜너를 각각 재생용과 채널 선국용으로 구비시켜 재생과 선국이 독립적으로 이루어지게 하므로 종래 하나의 튜너만을 이용하여 재생/선국함으로써 발생되는 채널 변경 속도의 지연을 해결할 수 있으며 또한 채널 변경 제어 신호를 프로그램 정보 저장부에 직접 인가하여 변경 채널의 elementary stream PID을 독출하고 메인 튜너로부터 오는 TS로부터 상기한 elementary stream PID에 해당하는 elementary stream packet을 바로 추출하여 재생하므로 채널 변경 속도의 획기적인 향상을 가져올 수 있다.
아울러 PID을 지속적으로 실시간 저장하고 모든 수신 가능한 채널의 정보를 추출하므로 종전 기술들의 공통점인 선국 채널에 대한 예측이 필요없어 수신기 자체의 부하도 줄일 수 있으며 채널 정보 중 I-frame이 아닌 PID을 저장, 이용하기 때문에 저장용 메모리를 저렴하게 구축할 수 있는 이점도 있다.

Claims (5)

  1. 튜너로부터의 모든 수신 가능한 디지털 방송 전송 스트림(채널)을 역다중화시켜 상기 스트림의 프로그램 정보를 추출하는 역다중화부; 및
    상기 프로그램 정보를 저장하는 프로그램 정보 저장부를 포함하고, 사용자가 채널 변경(선국) 요청시 상기 저장부에 직접 채널 변경 제어 신호가 인가되어 채널이 변경(선국)됨을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 역다중화부는
    상기 튜너로부터 전송 스트림(TS)을 받아 역다중화시켜 상기 프로그램 정보 중 PAT을 추출하고, 상기 PAT에 포함된 모든 프로그램 번호(PID)를 검색하는 제1 역다중화부;
    상기 PAT로부터 상기 모든 PID을 입력받아, 상기 제1 역다중화부에 의하여 다중화되는 상기 TS로부터 상기 모든 PID의 종속 정보를 추출하여 상기 저장부에 실시간으로 저장시키는 제2 역다중화부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 역다중화부는
    상기 저장부가 상기 채널 변경 제어 신호를 입력받아 발생시키는 상기 변경채널의 elementary stream PID를 입력받아, 상기 튜너로부터 전송 스트림을 다중화시켜 상기 elementary stream PID에 해당하는 elementary stream packet을 생성하는 제3 역다중화부를 더 포함함을 그 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜너는
    상기 전송 스트림의 재생을 위한 메인 튜너; 및
    상기 프로그램 정보의 추출을 위한 서브 튜너를 포함하여 상기 모든 채널의 재생과 선국이 독립적으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치.
  5. 디지털 방송 전송 스트림(채널)의 재생을 위한 메인 튜너를 구비하는 디지털 방송 수신기에, 상기 채널을 선국(변경)하는데 필요한 상기 채널의 프로그램 정보의 추출을 위한 서브 튜너를 추가하여 상기 채널의 재생과 선국이 독립적으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 변경 속도를 향상시키는 장치.
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