KR20040072144A - Ｐｖｒ 디지털 방송 수신기 및 녹화 방법 - Google Patents

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KR20040072144A KR1020030008103A KR20030008103A KR20040072144A KR 20040072144 A KR20040072144 A KR 20040072144A KR 1020030008103 A KR1020030008103 A KR 1020030008103A KR 20030008103 A KR20030008103 A KR 20030008103A KR 20040072144 A KR20040072144 A KR 20040072144A
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Abstract

본 발명은 PVR 기능을 가지는 디지털 방송 수신기에 관한 것으로서, 특히 방범용으로 사용되는 감시용 카메라와 연결되어 효과적으로 녹화하는 디지털 방송 수신기 및 녹화 방법에 관한 것이다.
본 발명은 감시용 카메라와 연결되어 감시 모드로 녹화가 가능한 PVR 디지털 방송 수신기에서 외부의 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호에 대한 히스토그램을 추출하여 분석할 수 있도록 하여 비디오 신호의 변화가 발생될 경우에만 녹화를 수행함으로써, PVR의 메모리를 효율적으로 사용하고, 상기 메모리의 녹화 공간을 줄일 수 있으므로 비디오 신호에 대한 MPEG 인코딩 화질을 현저히 높일 수 있어 양질의 감시용 화질을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 녹화 분량을 줄이게 되므로 재생시에 검색 시간을 단축할 수 가 있다.

Description

ＰＶＲ 디지털 방송 수신기 및 녹화 방법{PVR digital broadcasting receiver and the recording method}
본 발명은 PVR 기능을 가지는 디지털 방송 수신기에 관한 것으로서, 특히 방범용으로 사용되는 감시용 카메라와 연결되어 효과적으로 녹화하는 디지털 방송 수신기 및 녹화 방법에 관한 것이다.
최근, 텔레비젼 방송의 디지털화가 빠르게 진행되고 있다.
디지털 방송에서 전송되는 스트림(stream)은 영상/음성 신호와 함께 데이터 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 영상/음성 신호와 함께 전송되는 데이터 정보는 ATVEF(Advanced Television Enhancement Forum)의 HTML, DASE(Digital TV Application Software Environment)의 XDML과 같은 마크업을 기반으로 하는 데이터 정보와, DASE의 Xlet과 같은 자바 기반의 데이터 정보 등이 있다.
따라서, 상기와 같은 디지털 방송에서는 종래의 아날로그 텔레비젼에서 방송되었던 영상이나 음성 외에도 여러가지 형식의 데이터를 방송하는 것이 가능하다.
여기서, 디지털 방송이란 기존의 아날로그 방송과 달리 쌍방향 운용, 재생, 축적이 가능한 차세대 방송 기술로서, 정보의 신호를 부호화 하여 디지털 형태로 텔레비전 신호를 압축하여 내보내는 텔레비전 방송을 말한다.
기존의 아날로그 텔레비전 방송은 하나의 전파에 하나의 영상밖에 실을 수 없고, 음성은 다른 전파로 보내야 했으나, 디지털 방송은 하나의 전파에 복수의 영상이나 음성 등을 실을 수 있는 장점 외에 품질을 떨어뜨리지 않고 정보를 압축할 수 있으므로, 종래의 아날로그 방송 1채널의 주파수대에 4~8채널을 설정할 수 있다. 또한, 컴퓨터를 사용하여 정보를 컨트롤하기 쉽고 시청자 쪽에서 주문하는 정보도 내보낼 수 있는 쌍방향성도 가능해진다.
이에 상기와 같은 디지털 방송을 대비해서 많은 업체들이 디지털 방송과 데이터 방송을 수신할 수 있는 디지털 텔레비젼이나 셋탑박스를 개발하고 있는 실정이다.
상기와 같은 디지털 방송에 대응하여 개발되는 디지털 텔레비전은 수신되는 방송 신호를 디지털 부호로 바꾸어 고품질의 화면 재생과 여러 가지 기능을 추가할 수 있는 텔레비전을 말하는 것으로서, 흑백시대, 컬러시대를 거친 이른바 제 3 세대 텔레비전이다.
상기 디지털 텔레비전은 여러 가지 기능을 더할 수 있는 별도의 집적회로를 부착, 방송국에서 보내는 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어줌으로써 영상 및 음성 신호의 열화를 방지해줄 뿐만 아니라, 그것을 정확하게 복원시켜 주기 때문에 아날로그 전파의 반사로 생기는 이중화면도 볼 수 없고 잡음도 전혀 없다.
또한, 주사선 수가 1,050개나 되어 그만큼 화면이 깨끗해지며, 방송 신호의 기억 및 처리 기능으로 다중 화면을 구성할 수 있어, 한 텔레비전 화면에서 2, 3개 방송사의 화면을 동시에 볼 수 있고 순간의 동작을 정지시켜 확대해 볼 수도 있으며, 기억된 동작을 다시 확인하거나 프린터로 뽑아볼 수 있는 등 그 기능이 다양한 장점이 있다.
최근에는 하드디스크와 같은 저장매체를 내장하여 디지털 방송을 녹화/재생하여 주는 PVR(Personal Video Recorder) 제품이 개발, 시판되고 있다.
이러한 제품은 특히 디지털 방송의 본격화와 함께 기존의 VCR(Video Cassette Recorder)제품을 급속히 대체할 것으로 예상된다.
기존의 VCR은 단순히 마이컴을 통해 사용자가 녹화하고자 하는 방송을 테이프등에 순차적으로 저장하므로 녹화된 프로그램을 재생하고자 하는 경우에도 결국 녹화된 프로그램을 순차적으로 탐색하여 시청하여야 한다.
또한, 외부 입력단과 연결하여 다른 테이프에 수록된 내용을 녹화 또는 편집할 수 있다.
그러나, PVR제품은 보통 고성능의 CPU를 탑재하여 하드디스크(HDD)와 같은 저장매체에 파일단위의 방송녹화방식을 사용하므로 인해 사용자가 원하는 프로그램을 랜덤하게 선택하여 시청할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 이러한 PVR 제품은 이러한 사용자의 편리성을 증대시키기 위해 화면에 저장된 프로그램의 목록을 보여주며 사용자가 원하는 프로그램을 선택하는 기능을 제공하여야 한다.
뿐만 아니라, 최근에는 PVR 장치의 외부 입력단에 비디오 카메라를 연결하여 피사체의 영상을 기록하고 후에 시청 또는 편집할 수 있도록 하여 감시용으로 사용되고 있다.
도 1은 종래 일반적인 PVR 장치를 감시용 카메라와 연결하여 방범용으로 사용하기 위한 PVR 디지털 방송 수신기의 구조를 통해서 녹화 방법을 설명하는 도면이다.
사용자가 PVR 디지털 방송 수신기를 감시 모드로 작동시키면, 상기 PVR 디지털 방송 수신기는 수신기와 연결되어 있는 외부의 감시용 카메라로부터 신호를 입력 받는다.
상기 외부의 감시용 카메로로부터 입력되는 비디오 신호는 PVR 디지털 방송 수신기의 A/D 변환부(100)로 입력되고, 상기 A/D 변환부(100)는 입력되는 아날로그 비디오 신호를 디지털 신호로 변환한다.
상기 A/D 변환부(100)에서 변환된 비디오 신호는 디지털 신호로 출력되어 인코더 (encoder)및 멀티플레서(multiplexer)부(110)로 입력되어, 상기 디지털 신호를 MPEG로 압축하고 트랜스포트 스트림(transport stream)으로 변경된다.
상기 트랜스포트 스트림은 디멀티플렉서(demultiplexer)부(120)로 입력되어 비디오/오디오/데이터 신호로 분리된다.
그리고, 상기와 같이 비디오/오디오/데이터 신호로 분리된 트랜스포트 스트림은 PVR 디지털 방송 수신기 내부의 하드 디스크와 같은 메모리부(130)에 저장된다.
상기와 같이 감시용 카메라에 의해서 피사체는 상기 메모리부(130)에 녹화공간이 있을 때까지 계속해서 녹화되며, 상기 메모리부(130)에 녹화 공간이 없으면 녹화를 종료하게 된다.
그러나, 이와 같은 일반적인 방법을 이용하여 피사체를 감시 모드로 녹화할 경우에 최대 녹화 시간은 아날로그 비디오 신호를 6Mbps의 화질로 MPEG로 압축하여인코딩할 경우에 1시간당 메모리 소모량은 6Mbps/8 ×3600 으로서 2700MBytes 즉, 2.7GBytes의 메모리가 필요하다.
따라서, 상기와 같은 감시 모드로 24시간 녹화하기 위해서는 64.8GBytes(2.7GBytes×24) 정도의 방대한 양의 메모리가 필요하다.
또한, 상기와 같이 24시간 녹화된 것을 재생하기 위해서는 일반 재생시에는 24시간, 2배속 검색을 한다 하더라도 12시간의 재생 시간이 필요하게 된다.
즉, 실제 출입자가 없는 경우의 불필요한 영상도 녹화함으로써, 메모리가 낭비되는 문제점이 발생하게 되며, 사람의 출입이 없는 밀폐된 장소의 감시에 있어서는 영상의 움직임이 없는 경우 즉, 특별한 외부의 침입이 없을 경우에도 정지된 동일한 화면의 녹화가 계속적으로 이루어지기 때문에 불필요한 메모리의 소모가 발생되는 다른 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 PVR 디지털 방송 수신기에서 외부의 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호에 대한 히스토그램을 추출하여 분석할 수 있도록 하여 비디오 신호의 변화가 발생될 경우에만 녹화를 수행함으로써 보다 효율적으로 녹화할 수 있는 PVR 디지털 방송 수신기를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 PVR 디지털 방송 수신기를 이용하여 메모리를 효율적으로 사용하고 보다 좋은 화질의 영상을 획득할 수 있도록 하는 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
도 1은 종래 일반적인 PVR 장치를 감시용 카메라와 연결하여 방범용으로 사용하기 위한 PVR 디지털 방송 수신기의 구조를 통해서 녹화 방법을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 감시 모드로 녹화시의 PVR 디지털 방송 수신기의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 히스토그램 추출부의 세부 구성을 보여주는 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 히스토그램 데이터의 생성을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 감시용 카메라와 연결되어 녹화를 수행하는 방법을 보여주는 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
200 : A/D 변환부 210 : 인코더 및 멀티플렉서부
220 : 디멀티플렉서부 230 : 히스토그램 추출부
240 : 메모리부 250 : 중앙 처리 장치
300 : 비디오 스트림 추출부 310 : 비디오 스트림 분석부
320 : 히스토그램 데이터 생성부 330 : 버퍼부
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기는, 아날로그 비디오 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와; 상기 디지털 신호를 압축하여 트랜스포트 스트림화하는 인코더 및 멀티플렉서부와; 상기 트랜스포트 스트림을 오디오/비디오/데이터 신호로 분리하는 디멀티플렉서부와; 상기 디멀티플렉서부로부터 비디오 스트림을 추출하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 추출부와; 상기 히스토그램 데이터와 트랜스포트 스트림을 저장하는 메모리부; 상기 A/D 변환부와 인코더 및 멀티플렉서부와 디멀티플렉서부와 히스토그램 추출부와 메모리부를 제어하고, 상기 히스토그램 데이터를 이용하여 변화가 있을 경우에 대해서만 녹화를 수행하는 중앙 처리 장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 A/D 변환부는 감시용 카메라로부터 아날로그 비디오 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.
상기 히스토그램 데이터는 비디오 이미지를 양자화한 것을 특징으로 한다.
상기 메모리부는 하드 디스크(HDD) 또는 램(RAM)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법에 있어서, 감시 모드 명령이 입력되는 단계와; 상기 감시 모드 명령이 입력되면, 외부에서 입력되는 비디오 신호를 디지털 신호로 변환하고, 압축 및 트랜스포트 스트림화하는 단계와; 상기 트랜스포트 스트림에서 비디오 스트림을 추출하여 히스토그램 데이터를 생성하는 단계와; 상기 생성된 히스토그램 데이터를이용하여 현재의 히스토그램 데이터와 직전의 히스토그램 데이터가 오차 범위 내에서 일치하는지 비교하는 단계와; 상기 히스토그램 데이터의 비교 결과 오차 범위 이내에서 데이터가 일치하지 않으면 녹화를 시작하고, 상기 데이터가 오차 범위 내에서 일치하면 녹화를 중지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 오차 범위는 사용자에 의해서 설정되어 질 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 히스토그램 데이터는 외부에서 입력되는 비디오 이미지를 양자화한 것을 특징으로 한다.
상기 비디오 신호의 화질을 결정하는 압축률은 사용자에 의해서 설정되어 질 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 감시 모드로 녹화시의 PVR 디지털 방송 수신기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, PVR 디지털 방송 수신기는 A/D 변환부(200)와, 인코더 및 멀티플렉서부(210)와, 디멀티플렉서부(220)와, 히스토그램 추출부(230)와, 메모리부(240)와, 중앙 처리 장치(250)를 포함하여 이루어진다.
상기 A/D 변환부(200)는 중앙 처리 장치(250)의 제어를 받아, 외부의 감시용 카메라로부터 비디오 신호를 입력 받아 아날로그 비디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 인코더 및 멀티플렉서부(210)로 전송한다.
상기 인코더 및 멀티플렉서부(210)는 중앙 처리 장치(250)의 제어를 받아, 상기 A/D 변환부(200)로부터 입력받은 디지털 신호를 MPEG으로 압축하고 트랜스포트 스트림으로 변경하여 디멀티플렉서부(220)로 전송한다.
상기 디멀티플렉서부(220)는 중앙 처리 장치(250)의 제어를 받아, 상기 인코더 및 멀티플렉서부(210)로부터 전송된 트랜스포트 스트림을 비디오/오디오/데이터 등으로 분리한다.
상기 히스토그램 추출부(230)는 상기 디멀티플렉서부(220)에서 비디오/오디오/데이터 등으로 분리된 트랜스포트 스트림에서 비디오 신호를 입력받아 분석하여 히스토그램 데이터를 추출한다.
상기 메모리부(240)는 상기 히스토그램 데이터를 저장하고 상기 트랜스포트 스트림을 저장한다.
상기 중앙 처리 장치(250)는 상기 A/D 변환부(200)와 인코더 및 멀티플렉서부(210)와 디멀티플렉서부(220)와 히스토그램 추출부(230)와 메모리부(240)를 총괄적으로 제어하며, 상기 히스토그램 추출부(230)로부터 입력받은 히스토그램 데이터를 분석/비교하여 녹화를 수행한다.
여기서, 상기 PVR 디지털 방송 수신기는 외부의 감시용 카메라와 외부 연결단자를 통해서 연결되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 히스토그램 추출부의 세부 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 히스토그램 추출부(230)는 비디오 스트림 추출부(300)와, 비디오 스트림 분석부(310)와, 히스토그램 데이터 생성부(320)와, 버퍼부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 비디오 스트림 추출부(300)는 상기 디멀티플렉서부(220)에서 비디오/오디오/데이터 등으로 분리된 트랜스포트 스트림에서 비디오 스트림을 분리 추출한다.
그리고, 상기 비디오 스트림 분석부(310)에서는 상기 비디오 스트림 추출부(300)로부터 비디오 스트림을 입력받아 분석하여 비디오의 특징을 파악할 수 있는 픽쳐 데이터(picture data)를 얻는다.
이어서, 상기 히스토그램 데이터 생성부(320)에서는 상기 비디오 스트림 분석부(310)로부터 입력되는 픽쳐 데이터를 도 4에 도시된 바와 같이 양자화하여 비디오 이미지(video image)에 대한 특징을 나타내는 히스토그램 데이터를 생성한다.
상기와 같이 생성된 히스토그램 데이터는 버퍼부(330)에 저장된다.
이와 같이 상기 버퍼부(330)에 저장된 히스토그램 데이터는 중앙 처리 장치(250)의 제어에 의해서 다시 메모리부(240)에 저장된다.
상기와 같은 구성을 가지는 히스토그램 추출부(230)는 생성된 히스토그램 데이터를 중앙 처리 장치(250)에 제공하고, 상기 중앙 처리 장치(250)는 현재의 히스토그램 데이터와 직전의 히스토그램 데이터를 비교하여, 상기 비교 결과가 오차 범위 내에서 같으면 현재 비디오 신호의 트랜스포트 스트림 녹화를 중지하고, 상기 비교 결과가 다르면 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호에 변화가 발생한 것이므로 녹화를 수행한다.
이 때, 상기 오차 범위를 작게 하면 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호가 약간만 변화해도 민감하게 반응하여 PVR 디지털 방송 수신기에서 녹화가 수행되며, 반대로 상기 오차 범위를 크게 설정하면 상기 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호에 큰 변화가 있을 경우에만 반응하여 녹화가 수행된다.
도 5는 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기에서, 감시용 카메라와 연결되어 녹화를 수행하는 방법을 보여주는 순서도이다.
사용자가 PVR 디지털 방송 수신기와 감시용 카메라를 이용하여 감시를 위한 녹화를 실시하기 위하여 상기 PVR 디지털 방송 수신기 및 감시용 카메라를 작동한다(S100).
상기 PVR 디지털 방송 수신기와 감시용 카메라의 전원이 켜져서 작동하면 사용자에 의해서 감시 모드 명령이 입력된다(S110).
상기 감시 모드 명령이 입력되면, 상기 감시용 카메라로부터 입력되는 비디오 신호를 압축 및 트랜스포트 스트림화한다(S120).
그리고, 상기 비디오/오디오/데이터 등의 트랜스포트 스트림에서 비디오 스트림을 추출하여(S130) 히스토그램 데이터를 생성한다(S140).
이어서, 현재의 히스토그램 데이터와 직전의 히스토그램 데이터를 비교한다(S150).
이 때, 현재의 히스토그램 데이터와 직전의 히스토그램 데이터를 비교하여 오차 범위 이내에서 비교된 데이터가 같은지를 판단한다(S160).
만일, 상기 비교된 데이터가 설정된 오차 범위 이내에서 같다면 녹화를 중지한다(S170).
그리고, 상기 비교된 데이터가 설정된 오차 범위를 벗어난다면 감시중인 피사체에서 변화가 감지된 것이므로 녹화를 시작한다(S180).
이와 같이 감시하고자 하는 피사체가 PVR 디지털 방송 수신기에 녹화된 데이터는 사용자에 의해서 다시 재생 및 편집될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 PVR 디지털 방송 수신기 및 녹화 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명은 감시용 카메라와 연결되어 감시 모드로 녹화가 가능한 PVR 디지털 방송 수신기에서 비디오 신호에 큰 변화가 생길 때에는 녹화를 하도록 함으로써 불필요한 메모리의 소모량을 줄이고 메모리를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 녹화 분량을 줄이게 되므로 재생시에 검색 시간을 단축할 수 가 있으며, 메모리의 녹화 공간을 줄일 수 있으므로 비디오 신호에 대한 MPEG 인코딩 화질을 현저히 높일 수 있어 양질의 감시용 화질을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 아날로그 비디오 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와;
    상기 디지털 신호를 압축하여 트랜스포트 스트림화하는 인코더 및 멀티플렉서부와;
    상기 트랜스포트 스트림을 오디오/비디오/데이터 신호로 분리하는 디멀티플렉서부와;
    상기 디멀티플렉서부로부터 비디오 스트림을 추출하여 히스토그램 데이터를 생성하는 히스토그램 추출부와;
    상기 히스토그램 데이터와 트랜스포트 스트림을 저장하는 메모리부;
    상기 A/D 변환부와 인코더 및 멀티플렉서부와 디멀티플렉서부와 히스토그램 추출부와 메모리부를 제어하고, 상기 히스토그램 데이터를 이용하여 변화가 있을 경우에 대해서만 녹화를 수행하는 중앙 처리 장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 A/D 변환부는 감시용 카메라로부터 아날로그 비디오 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 히스토그램 데이터는 비디오 이미지를 양자화한 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메모리부는 하드 디스크(HDD) 또는 램(RAM)인 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기.
  5. PVR 디지털 방송 수신기에 있어서,
    감시 모드 명령이 입력되는 단계와;
    상기 감시 모드 명령이 입력되면, 외부에서 입력되는 비디오 신호를 디지털 신호로 변환하고, 압축 및 트랜스포트 스트림화하는 단계와;
    상기 트랜스포트 스트림에서 비디오 스트림을 추출하여 히스토그램 데이터를 생성하는 단계와;
    상기 생성된 히스토그램 데이터를 이용하여 현재의 히스토그램 데이터와 직전의 히스토그램 데이터가 오차 범위 내에서 일치하는지 비교하는 단계와;
    상기 히스토그램 데이터의 비교 결과 오차 범위 이내에서 데이터가 일치하지 않으면 녹화를 시작하고, 상기 데이터가 오차 범위 내에서 일치하면 녹화를 중지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 오차 범위는 사용자에 의해서 설정되어 질 수 있는 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 히스토그램 데이터는 외부에서 입력되는 비디오 이미지를 양자화한 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 비디오 신호의 화질을 결정하는 압축률은 사용자에 의해서 설정되어 질 수 있는 것을 특징으로 하는 PVR 디지털 방송 수신기의 녹화 방법.
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