KR20050088428A - 텔레비전 디스플레이 유닛 - Google Patents

Abstract

텔레비전 수신기(1)는, 디멀티플렉서 유닛(6) 및 텔레비전 모니터(7)에 입력될 수 있는, 튜너들(3, 4), 하드 디스크 유닛 HDD(6)를 포함하는, 입력회로를 가진다. 팔레트 처리 변환 및 OSD 면 상에 디스플레이에 의해 PiP 기능이 제공된다.

Description

텔레비전 디스플레이 유닛{Television display unit}

본 발명은 텔레비전 디스플레이 유닛 및 텔레비전 신호들을 처리하는 방법에 관한 것이다.

PiP(Picture-in-Picture)는 작은 제2 비디오 스트림 혹은 정지화상 시퀀스를 메인 비디오 화상의 모서리에 디스플레이할 수 있게 하는 부가기능이다. 이 제2 화상은 예를 들면 한 비디오 스트림을 시청하는 중에 다른 비디오 스트림을 모니터하는데 사용될 수 있다.

PiP는 1980년대 이후로, 즉 아날로그 텔레비전 신호들만이 사용될 수 있었을 때에도 기술적으로 가능하였다. 매우 바람직한 기능인 것으로 입증되었지만, 관련 비용으로 인해 주류 제품에 결코 이르지 못하였다. 특히, 아날로그 TV에서, 이 기능을 가능하게 하기 위해선, 고가의 별도의 튜너, 별도의 메모리 및 추가의 신호처리 블록이 필요하다.

도 1은 본 발명을 구현하는 텔레비전 디스플레이 유닛을 도시한 도면.

도 2는 변환 프로세스 단계들을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 무비용으로 PiP 기능을 할 수 있게 하는 텔레비전 디스플레이 유닛을 제공하는 것일 수도 있다.

본 발명은 복수의 채널들의 텔레비전 신호들에 대한 수신기, 텔레비전 채널의 신호들을 디스플레이하는 수단, 다른 텔레비전 채널의 신호들을 입력하는 수단, 온-스크린-디스플레이 면(plane) 내 메인 디스플레이에 추가로, 한 채널을 축소된 이미지로서 디스플레이하는 수단을 포함하는 텔레비전 디스플레이 유닛을 제공한다.

이에 따라, 한정한 프로세스 능력으로 PiP 기능이 제공된다.

일 형태에서, 본 발명은 한정된 튜너 능력으로 PiP를 제공할 수도 있다.

텔레비전 디스플레이 유닛은 다음의 특징들 중 어느 하나 이상을 포함할 수도 있다.

ㆍ한 채널을 온-스크린-디스플레이 면 내에 렌더링된 이미지로서 표시하기 위해 실시간 디코딩을 행하는 수단.

ㆍ디코딩을 위해 신호들의 시분할(time-sharing)을 행하는 수단.

ㆍOSD 면에 축소된 이미지 디스플레이를 위해 풀-컬러 비디오 화상들을 팔레트 기반의 화상들로의 변환 수단.

ㆍ변환 수단은 화소값들에 대한 양자화 수단 및 아직 팔레트에 없는 각 팔레트 컬러에 대해 팔레트 엔트리를 추가하는 수단을 포함한다.

ㆍ변환 수단은 유사한 값의 그룹들을 생성하기 위해 화소들을 런 길이 인코딩(run length encoding)하는 수단을 포함한다.

ㆍ변환 수단은 요구되는 컬러 레벨이 달성될 때까지 상기 양자화 레벨을 감소시키는 수단을 포함한다.

ㆍ변환 수단은 화소들을 팔레트 컬러들에 맵핑하는 수단을 포함한다.

본 발명은 또한 본 발명의 텔레비전 디스플레이 유닛을 동작시키기 위해 원격 제어 장치를 제공한다.

본 발명은 또한 복수의 채널들의 텔레비전 신호들에 대해 텔레비전 디스플레이 유닛을 동작시키는 방법으로서, 텔레비전 채널의 신호들을 디스플레이하고, 다른 텔레비전 채널의 신호들을 입력하고, 온-스크린-디스플레이 면 내에 메인 디스플레이에 추가로 한 채널을 축소된 이미지로서 디스플레이하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 특징은 디지털 컴퓨터의 내부 메모리에 직접 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 본 발명의 단계들을 수행하는 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.

본 발명의 다른 특징은 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 본 발명의 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.

본 발명은 또한 본 발명을 구현하는 컴퓨터 프로그램용의, 전기적 신호들을 포함할 수 있는 캐리어를 제공한다.

본 발명은 또한 본 발명의 컴퓨터 프로그램의 전자적 배송을 제공한다.

본 발명이 보다 쉽게 이해되게 하기 위해서, 단지 예로서 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 MPEG 비디오 디코더에 CPU를 연루시켜, MPEG 프레임들을 소프트웨어로 디코드하고 이 디코드된 프레임을 비디오 면(plane) 상에 렌더링함으로써 PiP 기능성을 제공한다.

텔레비전 디스플레이 유닛은 PiP 비디오의 프레임 레이트를 감소시키며, 다음의 주된 비용 요인들을 제거한다.

ㆍ메모리: MPEG 디코더에 대해 이미 이용 가능한 메모리의 사용

ㆍ신호 처리: 모든 신호 처리는 이미 이용 가능한 메인 CPU에서 행해진다. 처리는 CPU에서 실행되는 타 소프트웨어의 사용을 피하기 위해서 백그라운드(background)에서 행해진다.

ㆍ튜너: 튜너가 단지 하나뿐인 텔레비전 수신기들에서는, 한정된 량의 채널들, 즉 동일 트랜스포트 스트림(TS) 멀티플렉스의 채널들에 대해서만 PiP가 제공된다. PVR 기능성을 가진 텔레비전 수신기들(즉, 하드 드라이브를 가진)은 PVR을 제2 비디오 소스로 사용하며, 따라서 PVR/TV 콘텐트의 PiP를 행할 수 있다. 광대역 모뎀을 가진 텔레비전 수신기들은 스트리밍 비디오 스트림들을 추가의 소스들로서 사용할 수 있다. 마지막으로, 하나 이상의 튜너를 가진 텔레비전 수신기들은 무제한의 TV PiP 기능을 행할 수 있다.

DVB 비디오 배송은 위성으로부터 디지털 스트림들을 송신하기 위해서 상당 수의 개별 주파수들을 사용한다(트랜스폰더들). 한 이러한 주파수로는, 한정된 량의 대역폭이 사용될 수 있다(통상적으로 초당 30-60 메가비트). 한 주파수로 보내지는 스트림을 트랜스포트 스트림(TS)라 하며 이는 다중화된 다수의 프로그램들, 통상적으로 4-10개의 프로그램들(예를 들면, BBC1, BBC2, 등)을 포함한다. 일부 방송국들은 위성에 트랜스폰더를 구입하고 하나의 TS를 사용해서 동일 주파수로 동일 TS 내에 이들의 모든 프로그램들을 송출한다.

단지 하나의 튜너만을 가진 셋탑 박스에서, 한번에 단지 하나의 TS만이 수신될 수 있다(다른 것으로 가기 위해선 튜너의 주파수를 변경해야 한다). 이에 따라, 단일 튜너 박스로 메인 화면 상에 어떤 한 프로그램을 시청하고 있다면, 다른 프로그램이 동일 TS로 방송되고 있을 경우 이 프로그램에 대한 비디오 정보에만 액세스할 수 있다. 상이한 TS의 프로그램에 대한 PiP를 원한다면, 2개 튜너를 갖춘 박스가 있어야 한다.

풀-컬러 비디오에서 팔레트 기반의 비디오로의 변환조작은 어떤 세부적인 처리를 수반한다. 이 처리의 제1 구현은 "최하위 비트들"을 제로로 함에 의한(즉, 절단(truncation)) 화소 YUV 값들의 단순 양자화이다. 예를 들면 Y=45=Ob00101101를 제공하는 16 DVD는 Y=32 = Ob00100000이 된다.

팔레트는 화소들을 검토하여 팔레트 내 아직 없는 각 화소의 컬러에 대해 팔레트 엔트리를 추가함으로써 구성된다.

양자화는 전 화상 내 서로 다른 컬러들의 총량을 제한시키므로, 대부분의 화상들은 256 미만의 서로 다른 컬러들을 갖게 된다. 처음 구현에서, 화상이 256 이상의 컬러들을 갖고 있다면, 디스플레이되지 않고 다음 화상이 취해진다.

도 2에 도시된 바와 같은 보다 구체적인 구현은 다음의 단계들로 구성된다.

1. 전술한 바와 같은 양자화(단계(30)). 이때 초기에는 매우 대강의 양자화(예를 들면 DIV 64)가 수행되어, <256 컬러들을 가진 팔레트가 발견되는 것이 보장된다.

2. 양자화된 화소들을 런-길이-인코딩하여 화소-런들(pixel-runs)을 형성(단계(31)). 화소들보다 적은 화소-런들(동일 값을 가진 화소의 다수의 그룹들)이 있기 때문에, 이것은 나머지 처리를 가속화할 것이다.

3. 초기 팔레트를 구성(단계(32).

4. "개략적"인 특정한 팔레트를 사용하는 모든 화소들에 대한 총 양자화 오류가, 위의 단계 1 이후의 이 개략적인 팔레트 내 컬러들 중 어느 것에서 가장 큰지를 판정(단계(33)). 따라서, 팔레트 내 컬러들 i 각각에 대해 계산을 행한다. ERR [i] = SUM (palette_color [i]-color [j]), 여기서 j는 팔레트 엔트리 i를 사용하는 모든 화소들을 포함한다. 총 오류가 가장 큰 팔레트 내 컬러에 대해선, 양자화 레벨을 예를 들면 DIV 32로 줄인다.

5. 팔레트를 구성(단계(34)).

6. 256 컬러들이 도달될 때까지 단계 4 및 단계 5를 반복(단계(35)).

7. 마지막으로, 화소값들이 팔레트 인덱스들에 의해 대치되도록 팔레트 컬러들에 화소들을 맵핑한다(비트맵핑)(단계 36). 팔레트는 이전의 단계들에서 정돈되었기 때문에, 어떤 팔레트 엔트리에 화소를 맵핑할 것인가를 찾기 위해 고속 2진 탐색을 사용하는 것이 가능하다. 팔레트는 Y, U, V로 정돈되는데, 예를 들면, 컬러 100 90 70은 90 100 100보다 크다. 이것은 Y값이 더 크기 때문이고, 따라서, 팔레트 내에서 보다 위에 있다.

화소 맵핑은 단계 2 및 단계 4 후의(본 루프에서) 양자화 직후에 행하는 것이 또한 가능하다.

화소들 간의 공간 상관을 최적으로 이용하는 것이 필요하다. 따라서, 화소가 맵핑되어야 한다면, 이 화소의 전의 컬러와 동일한 컬러를 갖게 될 것이므로 개개의 화소에 대해 팔레트 전체를 탐색하는 것은 평균적으로 능률적이 아니다. 화소들의 다수의 그룹들에 대해 조작들을 수행할 수 있도록 처리 전에 화소를 런-길이-인코딩하는 것이 이점이 있다. 이것은 단순 수평 라인 기반의 스캔부터 시작하여 (runlength, pixel_value) 쌍들을 가진 어레이를 구성하는 것을 의미한다.

화상에 있어 컬러 오류들의 합의 최소값을 얻는 것을 종국의 목적으로 정함으로써 상황은 간단해질 수 있다. 가장 빠른 오류 측정은 절대 차이들의 3D 합일 것이며, 따라서, GOAL: Minimize Sum (|Yn*-Yn| + |Vn*-Vn| + |Un*-Un|)이고, 여기서 O<n<N,, *는 근사값, N은 화상 내 화소들의 수이다.

32 양자화로 시작하고 팔레트에 이중으로 되는 것을 피하기 위해 사용되는 2진 탐색으로 초기 팔레트를 구성하는 계층방식을 사용하는 것이 가능하다. 이 팔레트는 결코 오버플로하지 않을 것으로 가정한다. 초기 비트맵은 이들 개략적 컬러들을 사용하여 생성되고, 이는 팔레트 내 정확한 컬러를 알고 있기 때문에 고속으로 행해질 수 있다.

팔레트를 구성할 때, 각각의 모든 화소마다 컬러 오류를 계산하고 이를 특정 컬러의 총합에 더함으로써 팔레트 내 컬러들 각각에 대해 총 오류가 유지된다. 이 총 오류는 특정 컬러에 할당된 화소들(혹은 이 보다는 화소들의 런길이 그룹들(runlength groups)이 더 낫다) 전부의 오류들의 합이다.

총 오류가 가장 큰 팔레트 내 엔트리부터 시작하여, 컬러들의 정세화를 시작할 수 있다. 이 팔레트 엔트리에 대해서, 16의 양자화 팩터로 새로운 맵핑이 행해지고(따라서 하나의 원 개략적 컬러로부터 8개까지의 가능한 컬러들이 나온다), 새로운 컬러들에 대한 오류 총합들이 갱신된다. 이 단계는 비트맵 내 대응하는 엔트리들을 갱신하는 것을 포함한다.

이 단계는 팔레트가 다 찰 때까지 반복되고(가장 큰 오류를 가진 영역에 대해서), Q=16의 컬러가 최악이 된다면 Q=8로 한다.

소수의 기수 화소들이 이전의 컬러를 취하는 것(예를 들면, 제1 Q=32 스텝에서 64 컬러들만을 받아들이는 것)을 방지하기 위해서, 매우 작은 오류를 가진 컬러들을 다시 개략적 컬러에 합치는 단계들이 추가될 수도 있다.

데이터 압축은 데이터 표현의 용장성의 감소이고, 데이터 저장 요건 및 데이터 통신 비용을 감소시키기 위해 수행된다. 전형적인 비디오 코덱 시스템을 도 1에 나타내었다.

손실 소스 코더는 필터링, 변환(이를테면 이산 코사인 변환(DCT), 서브-대역 분해, 혹은 미분 펄스-코드 변조), 양자화 등을 수행한다. 소스 코더의 출력은 여전히 다양한 종류들의 통계학적 의존도를 나타낸다. (무손실) 엔트로피 코더는 데이터의 통계학적 특성들을 활용하며 손실 코딩 후에 잔류 용장성을 제거한다.

MPEG에서, DCT는 손실 코딩 기술로서 사용된다. DCT 알고리즘은 비디오 데이터를 8 8 블록들로 처리하고, 각 블록을 64 공간 주파수들의 가중(weighted) 합으로 분해한다. DCT의 출력에서, 데이터는 8 8 계수 블록들로 구성되고, 각 계수는 분석되는 블록에 대한 공간 주파수의 기여를 나타낸다.

지그-재그 경로를 따라, 행렬은 계수들의 벡터로 변환되고, 이어서 두 주요 부분들로서 RLC(Run-Length Coder) 및 VLC(Variable-Length Coder)로 구성되는 엔트로피 코더에 의해 압축된다. RLC는 연속한 제로들을 이들의 런길이들로 나타내며, 이에 따라 샘플 수가 감소된다. RLC출력 데이터는 복합 워드들이며, 다수 쌍의 제로-런 길이들 및 양자화된 DCT 계수들의 값들을 기술하는 소스 심볼들이라고도 한다. 벡터 내 모든 잔류 계수들이 제로일 때, 이들은 모두가 특정의 심볼 엔드-오브-블록에 의해 코딩된다.

허프만 코딩으로 알려진 가변 길이 코딩은 소스 심볼들과 가변 길이 코드워드들간 맵핑 프로세스이다. 가변 길이 코더는 짧은 코드워드들을 빈번하게 발생하는 소스 심볼들에 할당하고 긴 것엔 덜 빈번한 소스 심볼들을 할당하여, 평균 비트 레이트를 줄인다. 최대 압축을 달성하기 위해서, 코딩된 데이터는 두 개의 연속한 심볼들 간을 분리하기 위해 할당되는 어떤 특정의 가드 비트 없이 연속한 비트 스트림을 통해 보내진다. 결국, 디코딩 과정은 심볼 자체만이 아니라 코드 길이도 인식해야 한다.

본 시스템에서, 헤드엔드에 MPEG 인코더는 심볼들을 한 스트링의 가변 길이 비트-스트링들로의 코딩에 있어 VLC를 사용하였다(예를 들면, 심볼들은 2, 3, 4, 5, 16 비트일 수 있고 최종 스트림에 바이트로 정렬된 것은 아니다). 바이트로 정렬되지 않아도, 각 심볼은 고유하므로 새로운 심볼이 시작하는 곳을 찾아낼 수 있다.

MPEG 디코더에서는 비트로 스트림을 읽어 이로부터 원 심볼들(런-길이 쌍들)을 도출하는 것이 필요하다. 이것을 가변 길이 디코딩(VDL)라 한다.

만족할만한 성능을 달성하기 위해서(프레임들/MIPS 면에서), 마이크로디코더가 특히 PiP 작업을 위해 최적화된다.

구체적으로, DCT 블록당 몇 개의 계수들만을 디코딩하므로 출력 화상의 해상도는 감소하게 된다. I 프레임들과 DCT 블록 내 총 64 계수들 중에서 3개만 디코딩하므로 수평 및 수직 양 방향으로 해상도는 4배 감축이 된다. I 프레임들만을 행함에 있어선 근본적인 제약은 없고 사용된 계수 수/해상도는 제약조건에 따라 변경될 수 있다.

디코더는 다음의 동작을 수행한다.

1. 2차 비디오 스트림을 메모리 버퍼에 기입하기 위해 디멀티플렉싱을 셋업한다.

2. 버퍼에 I 프레임이 있을 때까지 대기한다(프레임 인터럽트는 새로운 프레임의 도착을 알리는데 사용되며, 디코더 내 소프트웨어는 프레임 헤더를 체크하여 이것이 I 프레임인지를 판정하고, 아니라면 이를 스킵한다.)

3. 제1 DCT 블록이 발견될 때까지 I프레임의 헤더들을 디코드한다.

4. DCT 블록에서, 제1 3개의 계수들에 대한 VCL 디코딩이 수행된다.

5. DCT 블록당 4개의 화소값들을 얻기 위해서 역 DCT가 수행된다(이것은 단지 3개의 계수들에 대한 것으로 매우 간단하다).

6. 다음 DCT 블록의 시작이 바이트로 정렬되어 있지 않아 MPEG가 작용하는 방식 때문에, 특정 DCT 블록 내 제3 계수에 이은 모든 계수들(이들이 IDCT에서 사용되지 않고 이들의 값이 화소값들에 영향을 미치지 않더라도)에 대해 VLD 연산이 수행되어야 한다. 다음 DCT 블록의 시작을 발견하는 유일한 방법은 이전 DCT 블록의 모든 VLD 워드들을 읽는 것이다.

7. 이 과정은 프레임 내 모든 DCT 블록들에 대해 반복되고, 결과적인 화소값들은 프레임 버퍼에 기입된다.

8. 필요하다면, 정규 시청 거리들에서 PiP 화상의 가시도를 향상시키기 위해서, 필터링 단계(후 처리)가 프레임 버퍼 내 화상에 대해 사용된다.

9. 결과적인 프레임 버퍼 내 화상은 OSD 면(혹은 디코더에 따라 비디오/정지 면)에 렌더링된다.

위의 단계 6에서 수행되는 VLD(디코딩 전체 프로세스에서 가장 처리 집약적인 단계인)에 있어서, 이 VLD의 결과는 보다 고속의 VLD 기능이 되게 하는 데에는 필수적인 것은 아니다(이것은 다음 VLD 워드를 얻기 위해 비트들을 읽어내는 데에만 필요하다). 속도 향상은 이 VLD의 크기를 알게 된 즉시 VLD 워드 내 비트들을 읽어내고 VLD 테이블 내 런길이/값 쌍을 룩업하는 것을 생략함으로써 달성된다. 이 단계는 구현을 저 비용으로 할 수 있게 하는 소프트웨어 디코드 수행을 달성하는 데에 있어 중요하다.

후 처리(Post processing)

PiP 화상은 감소된 해상도를 갖고 있고 낮은 프레임 레이트를 사용하기 때문에, 이미지 콘텐트가 실제로 나타내는 것을 보기가 어려울 수도 있는 경우가 종종 있다. 부분적으로 이것은 원 비디오 콘텐트가 이미지 크기의 3-5배의 시청 거리에 맞도록 한 사실에 의해 야기된다.

가시도를 향상시키기 위해서, 후 처리 필터를 사용하여 PiP 화상의 콘트라스트 및 밝기를 조정하고, 그럼으로써 인식에 도움을 주도록 한다. 화상들의 큰 영역들의 세기가 서로 다른 화상들에서, 콘트라스트의 증가로 원하지 않는 효과가 되는 결과가 될 수 있다. 그러므로 이미지 세그먼트 별로 콘트라스트/밝기를 다르게 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 해변, 바다 및 하늘의 화상에 있어서는 해변, 바다 및 하늘에 대해 상이한 콘트라스트/밝기 조정이 있을 수도 있을 것이다.

렌더링(Rendering)

PiP 이미지는 OSD(On Screen Display) 면 내 정규 비디오 상에 디스플레이된다.

가장 널리 보급된 디코더 칩셋들 및 이외 어떤 다른 칩셋들에 있어서, 디스플레이 면들의 순서는 고정이 되어 있고 상위 이미지 면들은 그 밑의 면들을 가린다. 이러한 칩셋들에 있어서, 정지 화상 면은 비디오 면 뒤에 있고 비디오 면은 OSD 면 뒤에 있다.

OSD 면은, 트루-컬러 PiP 이미지(YUV)를 비트맵으로 변환하여 가용 OSD 팔레트(대부분의 널리 보급된 칩들에 있어선 256 컬러)로 맵핑할 것을 요하는 PiP의 디스플레이용으로 사용된다. 사실, 만족할만한 화질을 위해서는 화상 내 서로 다른 컬러들에 따라 화상마다 팔레트를 선택하고 최적화해야 한다. 팔레트 내 몇 개의 컬러들은 PiP를 표시하는 중에 화면의 다른 부분에서 특정의 OSD 그래픽스가 디스플레이되게 하기 위해 유보해 둘 수 있다.

텔레비전 수신기는 다음의 특징들을 포함한다.

1. MPEG 디코더에는 생 비디오 피드로부터 오는 개개의 프레임들을 디코딩하고, 이와 동시에 하드웨어 디코더에는 제2 스트림을 디코드한다.

2. 한 스트림으로부터 단일 스트림을 디코드하고, 다른 스트림으로부터 한 스트림을 디코드하는, 등등을 행함으로써, 서로 다른 다수의 스트림들로부터의 프레임들을 디코딩함으로써 멀티-스트림 디코더를 에뮬레이트하여 프레임들을 디스플레이한다.

3. 다음 DCT 블록의 시작을 얻기 위해서, 미사용의 VLD 워드들을 읽어내기 위한 최적화된 VLD 동작.

4. PiP를 표시하기 위한 OSD 면의 사용 및 이미지 콘텐츠에 따라 OSD 팔레트의 선택.

5. PVR 콘텐트를 표시하는 PiP 기능으로 PVR을 제2 소스로의 PVR을 사용함과 아울러, PVR을 시청 중에 TB의 시청 혹은 라이브 TB를 표시.

6. 제2 소스로서 광대역 접속으로 스트리밍 비디오의 사용.

7. 정규 시청 거리들에서 PiP 화상들의 콘텐트의 인식을 최적화하기 위한 후 처리.

8. 몇몇의 채널들을 처리하는 TDMA에 의한 EPG용 모자이크의 생성.

특징 5는 PVR로부터 오는 TV 프로그램을 시간 지연시킨 것을 시청자에게 시청할 수 있게 함과 아울러, PiP 윈도우에서 라이브 피드를 모니터할 수 있게 한다. 이에 따라, 예를 들면, 시청자는 축구경기를 30분 늦게 시청을 시작할 수 있고, 고속 순방향 전진시켜 경기 시작의 선택된 부분들을 취할 수 있고, 그 사이에 어떤 새로운 득점들이 있는지를 알기 위해서 PiP로 라이브 경기를 모니터할 수도 있다.

텔레비전 프로그램 중에 광고가 행해질 때, 더욱 흥미있는 콘텐트를 위해 다른 TV 채널들을 모니터하면서 메인 프로그램을 모니터하기 위해(PiP 윈도우에서) 시청자들에 의해 PiP가 흔히 사용된다. 이것은 PiP 제공이 실제로는 시청자들이 광고에 노출되는 것을 감소시키는 결과를 초래하여 서비스 제공자에겐 바람직하지 않음을 의미할 수도 있을 것이다.

본 발명에서, 특정의 채널들, 예를 들면 하나 이상의 서비스 제공자로 국한된 채널들에 대해서만 PiP를 제공함으로써, 특정한 채널들간에만(예를 들면 서비스 제공자의 채널들) 전환이 조장되게 시청 행동이 제한 혹은 제약될 수 있다.

이것은 다음과 같이 행해진다.

1. 시청자는 스카이 무비로 영화를 시청중에 있다.

2. 어떤 순간에, 광고시간이 있다.

3. 시청자는 스카이 무비로부터 전환하나, 상업광고 채널을 바꾸는 중에 광고의 진행을 모니터하기 위해서 PiP 윈도우로 스카이 무비를 유지한다.

4. 시청자가 스카이 부케에 어떤 프로그램으로 전환할 때, PiP 윈도우가 나타난다.

5. 그러나, 시청자가 일반채널(free-to-air channel)로 전환하였을 때, PiP 윈도우는 사라진다.

6. 시청자가 영화의 나머지 부분을 시청하는데 관심이 있기 때문에, 이것은 스카이 무비의 광고가 종료할 것을 기다리면서 단지 다른 스카이 채널들만을 시청할 것을 종용한다.

7. 이 때문에, 시청자가 영속적으로 다른 서비스 제공자 소유의 채널로 전환할 위험이 감소된다.

튜너가 하나이고 PVR이 없는 저가의 박스에서, PiP는 동일 TC 멀티플렉스 내 채널들에만 가능하다. 멀티플렉스 내 모든 프로그램들이 동일 서비스 제공자가 소유한 것이면, 전술한 "로열티 PiP" 전략은 직접적으로 단일 튜너 제약으로부터 비롯되는 유용한 특징이다.

도면에 관련하여 기술된 특정의 구현에 관하여, 도 1은 디멀티플렉서 유닛(6) 및 텔레비전 모니터(7)에 입력될 수 있는 것들인 튜너들(3, 4), 하드 디스크 유닛(HDD)(5)을 포함하는 입력 회로(2)를 가진 텔레비전 수신기(1)를 도시한 것이다.

마이크로디코더 유닛(8)은 디멀티플렉서(6) 혹은 MDD 유닛들로부터 실시간 MPEG2 비디오 데이터를 수신한다. 이것은 MPEG2 비디오 스트림을 디코드하고, 화질을 최적화하기 위해 후-처리를 수행하며 무선 링크를 통해 비디오 화상들을 TV 혹은 관련 디바이스에 출력한다.

TV에 디스플레이를 위해서, 비디오 데이터는 OSD 면에 렌더링된다. 무선 링크(10)를 통해 관련 디바이스(9)에 출력하기 전에, 무선링크 상에서의 데이터 레이트를 최소화하고 화질을 유지하기 위해서 전용 압축방식을 사용하여 비디오 데이터를 재-인코딩한다.

PiP 기능의 동작은 마이크로디코더 유닛(8)에 대한 적합한 코맨드로 원격 제어 유닛(11) 및 보조장비의 사용에 의한다.

마이크로디코더 유닛(8)은 소프트웨어 기능을 가진 MPEG2 비디오 디코더이고, 프레임-레이트 및 해상도는 2차 비디오 스트림들을 모니터하기 위한 것이다. 메모리 공간 및 처리 부하는 저가의 셋탑 박스들 내에서 처리를 위해 매우 최적화된다. 디코더(8)는 기존의 STB 소프트웨어 용이하게 일체화게 되게 하기 위해서 적응성 있는 실시간 요건을 가지고 있고 연관된 칩-특정의 MPEG 프레임 캡처 및 렌더링 모듈들에 부수된다.

디코더(8)는 예를 들면 광고중에 전환할 때 메인 채널을 모니터하거나, 다른 채널들의 메인 이벤트들을 모니터하기 위해 2차 비디오 채널들을 모니터할 수 있게 하므로, 제 2 채널 모니터, 복수 채널 모니터 혹은 진보된 채널 서핑을 위한 모자이크를 행할 수 있게 한다.

예를 들면 다른 채널을 시청하면서 기록되고 있는 채널을 모니터하기 위해, PVR을 사용하면서 2차 비디오 스트림들을 모니터할 수 있게 한다. 시간을 옮긴 것을 시청하면서 라이브 비디오 피드를 감시하고, 라이브 비디오 채널을 시청하면서 PVR 콘텐트를 열람하고, PVR 콘텐트를 열람하기 위한 모자이크를 구축할 수 있게 한다.

또한, TV 관련 디바이스를 사용하여 오프 스크린 비디오 모니터링을 할 수 있게 한다.

마이크로디코더 유닛(8)은 서로 다른 이미지 크기들 및 프레임 레이트들, 필드 프레임 코딩을 포함한 MPEG2 비디오 표준에 완전히 따르고 있고 이들은 패턴들, 상이한 양자화 매트릭스들을(?), 그러나 기존의 STB 소프트웨어에 일체화되게 설계되었다.

이것은 낮은 프로세서 부하, 적응성 있는 실시간 요건을 제공하며, 백그라운드에서 동작할 수 있고 따라서 다른 작업들, 소 ROM 공간, 소 RAM 공간을 교란하지 않을 것임을 의미한다.

텔레비전 수신기는 특정의 디코더 구조들, 혹은 디코딩 코어를 위한 것으로서, 특정의 프로세서에 어셈블리에 혹은 OpenTV, NDS, Microsoft TV, MediaHighway같은 몇몇의 미들웨어용의 시스템들 용으로 마이크로디코더를 기존의 STB SW "셋탑 박스" 소프트웨어에 일체화에 최적화된, 획득 및 렌더링 모듈들을 포함한다.

구현에서, 예를 들면 20채널 각각 간에 전환할 수 있지만, PiP 기능은 현 시청 되는 메인 채널의 제공자 이외의 채널 제공자들에 대해선 불가하다. 따라서, 동일 채널 제공자에 연관된 채널들, 이 경우에는 시청자가 C1을 모니터하기를 원하므로 C2 내지 C4만을 체크하게 시청자를 조장한다.

예를 들면, 스카이 스포츠를 고찰한다. 스카이는 ST 칩을 내장한 단일 튜너 박스를 가진다. 스카이는 PiP 윈도우에 2개의 다른 스카이 스포츠 중 어느 하나를 시청하면서 한 스카이 스포츠 채널(즉 스카이 스포츠 1 혹은 SP1)을 시청할 수 있게 하는 특정을 제공하게 이들의 박스들 내 SW를 갱신할 수 있을 것이다(원격으로).

사용자 시나리오: SP1을 시청하면서, 사용자는 원격장치의 PiP 버튼을 누르면 개개의 PiP 윈도우들에 SP2 및 SP2가 나타난다. PiP 윈도우를 반복하여 누름으로써,

SP2 PiP만,

SP3 PiP만,

PiP 없음,

SP2+SP3 PiP 사이를 토글한다.

PiP가 온하여 있는 동안, 채널 업/다운만으로 SP1, 2, 3 간에 바뀐다. 이 모드에서, 메인 화면 상에서 시청되는 채널의 PiP는 사라지고 예를 들면 다음과 같이 대치된다:

메인 채널 PiP1 PiP2

SP1 SP2 SP3

↓

SP2 SP1 SP3

↓

SP3 SP1 SP2

↓

SP1 SP2 SP3

일단 PiP가 스위치 오프되면("PiP"를 반복하여 누름으로써) 채널 업/다운으로 다시 모든 스카이 채널에 액세스할 수 있는 것에 유의한다.

다른 실시예를 구현하는 단계들은 다음과 같다.

1. 시청자가 채널 1(이하 C1이라 함)의 어떤 프로그램을 시청하고 있다.

2. 광고시간 혹은 프로그램 종료 발생.

3. 시청자는 C1을 PiP로 한다.

4. 시청자는 메인 이미지를 C2로 하거나, 위의 단계 3은 자동으로 C1을 다른 채널, 예를 들면 C2로 대치한다.

5. 시청자는 메인 이미지를 C2에서 C3로 전환한다.

6. 시청자는 메인 이미지를 C3에서 C4로 전환한다.

7. 시청자는 메인 이미지를 C4에서 C1으로 전환한다(본 발명의 특징은 텔레비전이 총 20개의 채널을 수신할지라도 선택할 더 이상의 채널들은 없고 그 외 모든 다른 채널들은 C1 내지 C4와는 다른 채널 제공자들로부터의 채널들이라는 것임).

변형예에서, 시청자는 "자동 전환" 버튼을 눌러 위의 단계 3를, C1을 PiP로 하고 자동으로 매번 5초간 정지하면서 C2 내지 C4간에 연속적으로 전환하는 것으로 대치한다. 또 다르게는, 전환은 버튼을 누르고 있는 동안 행해지고 버튼을 해제하면 중지한다.

칩은 적어도 1회의 전환에 의해 예를 들면 5초간의 지정된 기간 내에 뒤따르는 PiP로의 축소인 동작을 찾는다. 변형예에서, 칩은 C1이 광고시간인지 아니면 프로그램 시간인지를 검출한다. 다른 변형예에서, 예를 들면, 시청자가 25분간 연속하여 C1을 시청하고 있다면 흥미있는 어떤 것이 있음을 추론할 수 있고 따라서 그 기간 후에 채널 변경은 아마도 광고시간 중이 될 것이며 혹은 어떤 다른 것을 체크하기 위한 전환일 것이라는, 통계학적 분석이 제공된다. 사용자가 빠르게 전환하고 있다면(예를 들면, 채널 변경간에 10초 미만), 사용자는 모든 다른 채널들 상에 현재 있는 것에 대해 체크한다.

다른 처리는 다음과 같다.

1. 동일 채널 제공자에 의해 제공된 다른 채널들의 복수의 PiP 이미지들을 사용한다. C1이 메인 이미지로서 유지될 수도 있고, 어떤 방법으로, 예를 들면 백색 경계로 강조표시하면서 PiP들 중 하나로서 유지될 수도 있다.

2. 예를 들면 디스플레이되는 중에 채널에 대해 5초 간격으로 C2 내지 C4간에 자동 전환한다. 이러한 자동 전환은 동일 채널 제공자의 채널들 간을 전환을 제공하는 본 발명의 다른 특징에서 사용될 수 있다.

무제한 채널 변경들인 원 경우에 대한 복수-PiP 사용자 시나리오는 다음과 같을 수도 있을 것이다.

스카이 스포츠 1로 축구경기를 시청하는 중에 광고시간이 시작한다.

사용자는 PiP 버튼을 2회 눌러 이 채널을 계속 모니터하기를 원함을 나타낸다. 메인 화면은 계속하여 SP1을 디스플레이하고 아직 어떠한 PiP 화상도 없다.

사용자는 채널들을 변경하고, 동일 멀티플렉스에 있는 채널들에 SP1 PiP가 나타난다.

PiP 윈도우가 화면 상에 있는 동안(예를 들면 SP2) PiP를 눌러 활성 PiP를 없애고 윈도우를 제거한다.

PiP 윈도우를 나타내지 않는 임의의 채널(다른 멀티플렉스 내 채널 혹은 비활성된 PiP)의 PiP를 누르는 것은 필요하다면 이전 PiP를 비활성으로 하고 PiP를 위해 이 채널을 선택할 것이다.

Claims (19)

1. 텔레비전 신호들의 복수의 채널들에 대한 수신기(3, 4, 5)를 포함하는 텔레비전 디스플레이 유닛(1)에 있어서,

   텔레비전 채널의 신호들을 디스플레이하는 수단(7),

   다른 텔레비전 채널의 신호들을 입력하는 수단(3, 4, 5),

   온-스크린-디스플레이 면(OSD plane)내 메인 디스플레이에 추가적인 축소된 이미지로서 하나의 채널을 디스플레이하는 수단(8)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 온-스크린-디스플레이 면 내에 하나의 채널을 렌더링된 이미지로서 디스플레이하기 위해 실시간 디코딩을 행하는 수단(8)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
3. 제 2 항에 있어서,

   디코딩을 위해 상기 신호들의 시분할(time-sharing)을 행하는 수단(8)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 OSD 면 상에 축소된 이미지 디스플레이를 위해 풀-컬러 비디오 화상들로부터 팔레트-기반 화상들로의 변환 수단(8)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 변환 수단(8)은 상기 화소값들에 대한 양자화 수단(30) 및 아직 팔레트에 없는 각 팔레트 컬러에 대한 팔레트 엔트리를 추가하는 수단(31)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 변환 수단(8)은 비교값의 그룹들을 생성하기 위해 상기 화소들을 런 길이 인코딩(run length encoding)하는 수단(32)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 변환 수단(8)은 요구되는 컬러 레벨이 달성될 때까지 상기 양자화 레벨을 줄이는 수단(32, 33)을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 변환 수단(8)은 상기 화소들을 상기 팔레트 컬러들에 맵핑하는 수단을 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
9. 첨부 도면들 중 어느 하나 이상을 참조하여 및/또는 예시하여 실질적으로 앞서 기술된, 텔레비전 디스플레이 유닛(1).
10. 복수의 채널들의 텔레비전 신호들에 대해 텔레비전 디스플레이 유닛(1)을 동작시키는 방법에 있어서,

    텔레비전 채널의 신호들을 디스플레이하는 단계, 다른 텔레비전 채널의 신호들을 입력하는 단계, 온-스크린-디스플레이 면 내에 메인 디스플레이에 추가적인 축소된 이미지로서 하나의 채널을 디스플레이하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 온-스크린-디스플레이 면 내에 한 채널을 축소된 이미지로서 디스플레이하기 위해 실시간 디코딩을 행하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    디코딩을 위해 상기 신호들의 시분할을 행하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 OSD 면 상에 축소된 이미지 디스플레이를 위해 풀-컬러 비디오 화상들을 팔레트 기반의 화상들로 변환하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 변환단계는 상기 화소값들에 대한 양자화 및 아직 팔레트에 없는 각 팔레트 컬러에 대한 팔레트 엔트리를 추가하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 변환 단계는 유사한 값의 그룹들을 생성하기 위해 화소들을 런 길이 인코딩하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 변환단계는 요구되는 컬러 레벨이 달성될 때까지 상기 양자화 레벨을 감소시키는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 변환단계는 상기 화소들을 상기 팔레트 컬러들에 맵핑하는 단계를 포함하는, 텔레비전 디스플레이 유닛(1) 동작 방법.
18. 첨부 도면들 중 어느 하나 이상을 참조하여 및/또는 예시하여 실질적으로 앞서 기술된, 텔레비전 디스플레이 유닛(1)을 동작시키는 방법.
19. 디지털 컴퓨터의 내부 메모리에 직접 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,

    상기 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 청구항 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 하나 이상의 항의 단계들을 수행하는 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.