KR20080076859A - 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 장치에 있어서, 동시 수신 채널 수 만큼의 RF 단과 채널 디코더단을 포함하고, 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터와 안테나로부터 동시 수신된 데이터를 하나의 인터페이스 핀을 통해서 순서대로 전송하는 RF 처리부와,상기 RF 처리부와 디코더를 인터페이스하는 인터페이스부와, 상기 RF 처리부로부터 인터페이스부를 통해 수신된 데이터들을 동시에 오디오 또는 비디오로 디코딩하는 상기 디코더와, 상기 디코더로부터 디코딩된 데이터들을 동시에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.
Figure P1020080014650
디지털 방송 시스템, 지상파 DMB

Description

디지털 방송 시스템에서 방송 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING BROADCAST IN A DIGITAL BROADCAST SYSTEM}
본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 방송 서비스는 방송 서비스 수신이 가능한 단말을 가진 모든 사용자들에게 제공하는 것을 목적으로 제공되는 서비스이다. 이러한 방송 서비스는 음성만을 제공하는 라디오 방송과 같은 오디오 방송 서비스와, 음성 및 비디오 서비스를 제공하는 텔레비전과 같은 비디오 방송 서비스, 및 음성, 비디오 및 데이터 서비스를 포괄하는 멀티미디어 방송 서비스로 구분된다. 이러한 방송 서비스들은 아날로그 방식을 기본으로 하고 있으며, 기술의 비약적인 발전에 따라 디지털 방송화가 이루어지고 있다. 또한 방송 서비스는 기존의 송신탑을 바탕으로 제공되던 방식에서 벗어나 유선으로 고화질 및 고속의 데이터를 함께 제공하는 유선 네트워크의 멀티미디어 서비스와, 인공위성을 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 방 식, 및 유선과 인공 위성을 동시에 이용하는 방식 등의 다양한 방식으로 발전하고 있다.
이러한 방식들 중 하나로 근래에 상용 서비스에 박차를 가하고 있는 방식 중 하나가 DMB(Digital Multimedia Broadcast) 방식의 서비스이다. 이러한 DMB 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)을 모체로 하여, 유럽에서 시행하고 있는 DAB의 기술 표준인 Eureka-147(European REserch Coordination Agency progect-147)에 근간을 두고 있다. 따라서 이하에서 DMB 방식의 서비스라 함은 DAB 서비스를 포함하여 총칭하는 것으로 간주한다. 또한 DMB 방식의 서비스는 크게 인공 위성을 이용하여 서비스를 제공하는 위성 DMB 방식과, 지상파 DMB 방식으로 구분된다. 인공 위성을 이용하는 위성 DMB 방식은 데이터를 코드 분할 다중(Code Division Multiplexing : CDM) 방식으로 다중화하여 채널들을 구분하여 전송하는 방식을 이용하고 있다. 반면에 지상파 DMB 방식은 직교 주파수 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 방식으로 다중화하여 채널들을 구분하여 전송하는 방식을 사용한다.
상기 OFDM 방식은 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환한 후, 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파를 통해 변조하여 전송하는 방식이다. 상기 OFDM 시스템은 단일 반송파 전송 방식(Single carrier modulaion scheme)에 비해 주파수 선택적 다중 경로 페이딩 채널(frequency selective multipath fading channel)에 강한 특성을 보인다. 특히 각각의 OFDM 심볼 앞에는 OFDM 심볼의 후반부를 복사하여 전송하는 순환 전치(Cyclic prefix) 심볼을 덧붙여 전송함으로써 이전 심볼로부터의 간섭 성분(Inter-Symbol Interference : ISI)을 제거할 수 있다. 뿐만 아니라 OFDM 방식을 이용하여 복수 개의 방송 송신기들이 단일 주파수 방송망(Single Frequency Network, SFN)을 구성할 수 있으므로 방송 서비스에 보다 적합하다고 할 수 있다.
이러한 이점들로 인하여 한국 내에서는 지상파 DMB 방송 서비스를 제공하기 위한 법안들이 마련되었으며, 그 중 지상파 DMB 방송에 대하여는 무료 방송 서비스를 제공하도록 함으로써 공공의 이익을 증대시키기 위한 방안을 마련하였다. 즉, 누구든지 방송을 청취할 수 있는 장비만 갖춘다면 양질의 프로그램을 시청할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 지상파 DMB 방송 서비스를 수신하는 단말은 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
즉 도 1은 일반적인 지상파 DMB 수신 장치의 구성을 도시한 블록 구성도이다.
지상파 DMB 서비스를 제공받는 단말은 공중파를 통해 전달된 지상파 DMB 표준에 따른 무선신호(이하, '지상파 방송 신호'라 칭함)를 안테나(도면에 도시하지 않음)를 통해 수신한다. 상기 지상파 방송 신호는 OFDM 심볼의 형태로 수신되며, OFDM 복조기(111)에 입력된다. 상기 OFDM 복조기(111)는 수신된 OFDM 심볼로부터 보호 구간(Guard Interval)을 제거하고, 푸리에 변환(Fast Fourirer Transform : FFT)하는 등의 소정 복조 동작을 수행한다. 그리고 복조된 지상파 방송 신호는 비트 디인터리버(112)로 입력된다. 상기 비트 디인터리버(112)는 상기 지상파 방송 신호를 OFDM 복조기(111)로부터 수신받아 비트 단위로 디인터리빙한다. 이는 연집되어 발생하는 에러를 산발적인 에러로 변환하기 위함이다.
디인터리빙된 지상파 방송 신호는 길쌈 부호화되어 있는 신호이므로 길쌈 부호 디코더(113)로 입력된다. 상기 길쌈 부호 디코더(113)에서는 상기 인터리빙된 지상파 방송 신호를 입력받아 에러 정정한 후, 역다중화부(Demultiplexer)(115)로 출력한다. 상기 역다중화부(115)는 길쌈 부호 디코더(113)로부터 에러 정정된 지상파 방송 신호를 입력받아 오디오/데이터 신호와 MPEG 신호로 역다중화하여 출력한다. 따라서, 상기 오디오/데이터 신호는 출력 인터페이스(120)를 통해 오디오/데이터 디코더(121)로 입력된다. 상기 오디오/데이터 디코더(121)는 디지털 오디오로 제공되는 지상파 방송 서비스를 복원하여 단말 사용자에게 제공한다.
한편 상기 MPEG 신호는 역다중화부(115)에서 MPEG TS(Transport Stream) 동기부(114)로 입력된다. 상기 MPEG TS 동기부(114)는 MPEG 전송 스트림(transport stream)의 헤더 정보에 주기적으로 포함되는 소정 코드 정보(예컨대, 0x47)를 찾아서 동기를 맞추게 된다. MPEG TS 동기부(114)의 출력은 바이트 디인터리버(116)로 입력되고, 상기 바이트 디인터리버(116)는 상기 길쌈 복호화된 MPEG 신호를 바이트 단위로 디인터리빙한 후, R-S 디코더(117)로 출력한다. 상기 R-S 디코더(117)는 패리티 데이터를 이용하여 상기 디인터리빙된 MPEG 신호에서 오류 신호를 복구한 후, 출력 인터페이스(118)를 통해 MPEG 디코더(119)로 출력한다. 상기 MPEG 디코더(119)는 MPEG 신호로부터 방송 서비스를 복원하여 단말 사용자에게 제공한다.
한편, 지상파 DMB의 변복조 방법은 위성 DMB의 변복조 방법(CDMA)과 다르게 다중 채널을 지원하기 위해서는 동시에 시청하고 싶은 채널의 개수 만큼의 RF단과 채널 디코더단이 독립적으로 존재해야만 한다. 또한 필요한 다중 채널수를 동시에 화면에 나타내기 위해서는 각각의 다중 채널 디코더에서 나오는 데이터를 오디오/비디오 디코더에 전달해 주기 위하여 동시 수신 채널수 만큼의 연결 장치도 동시에 지원되어야 한다.
도 2는 3 채널 동시 수신이 가능한 수신기 구조도이다. 도 2의 수신기는 동시에 시청하고 싶은 채널의 개수 만큼의 RF단과 채널 디코더단(260)이 독립적으로 구비되어 있다.
수신기는 하나의 안테나(210)와, 지상파 밴드 선택 필터(Band Pass Filter, BPF)(6MHz)(220), 외부 LNA(Low Noise Amplifier)(230), Low IF(Intermediate Frequency) 구조시 필요한 IRF(Image Rejection Filter) 소자(240)가 칩 외부에서 구현된다.
RF단(250)에는 3개의 전압 제어 발진기(Vo ltage Controlled Oscillator, VCO)(250), 3개의 믹서(Mixer)(252), 3개의 채널 선택 필터(Channel Selection Filter, CSF)(253)가 구성된다.
채널 디코더단(260)에는 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Converter, ADC)(261)가 구성된다. Low-IF 구조시 3개의 ADC가 구성되고, Zero-IF 구조시 6개의 ADC가 구성된다. 상기 ADC(261)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 동시에 각 채널 디코더(262)에서 디코딩 처리된 후에 오디오/비디오 디코더(AP(Application Processor)(270)로 전송되어 화면에 나타 나게 된다. 이하에서는 AP와 오디오/비디오 디코더를 혼용하여 기재하기로 한다.
한편, 다 채널을 동시 수신하여 여러 방송국에서 송출하는 영상을 하나의 디스플레이로 보고자 하는 소비자의 욕구가 증가하여 다 채널을 동시에 수신하는 방송 수신기의 필요성이 대두되었다. 따라서 도 3과 같이, 별도의 칩으로 구성된 3 채널을 동시에 수신하는 수신기가 있다. 그러나 지상파 DMB에서 다 채널을 동시 수신하기 위한 단말 제조는 실효성이 없어서 시도되지 않고 있다. 그 이유는 지상파 DMB의 변조 방식인 OFDM 방식으로 다 채널을 수신하기 위해서는 다수의 RF단과 다수의 채널 디코더단이 각각 필요하기 때문에 이를 휴대 단말에 적용하기에는 차지하는 면적과 부품 단가의 상승으로 상품성이 없기 때문이다.
그러나 최근 RF CMOS(Complememtary Metal-Oxide Semiconductor) 기술이 보편화되어 RF+BB SoC(Radio frequency + BaseBand System on Chip) 미세 공정을 이용하여 칩을 개발하였다. 이와 같은 칩은 면적에 의한 제약과 부품 단가에서 오는 개발비 문제가 동시에 해결 될 수 있다. 이와 같은 수신기 구조는 도 4에 도시하였다. 도 4는 하나의 칩으로 구성된 3 채널 동시 지원 수신기의 구조도이다.
다 채널을 동시 지원하는 수신칩을 하나의 칩에 모두 구성 할 수 있다. 그러나 단말을 제조하기 전에 정확하게 필요한 동시 수신 채널수가 확정되어야 하는데, 소비자들의 욕구가 변경되었을 경우 신속하게 대응하지 못하는 단점이 있다. 예컨대, 2 개의 채널을 동시 수신 할 수 있도록 칩 개발을 완료한 후 상용화 시점에서 3 채널 동시 수신을 지원해야 된다면 다시 새로운 칩을 개발해야 하고, 반대로 3 채널 동시 지원이 가능한 칩 개발을 완료한 시점에서 소비자들의 취향이 2 채널 이 상만을 요구할 경우 단말 개발자는 3 채널을 지원하는 칩을 사용하여 개발하게 된다. 이와 같은 경우 칩 단가가 상승하게 되고, 이는 단말 가격 상승의 원인이 되어 경쟁력 상실의 원인이 된다. 도 3과 도 4에서의 또 하나의 문제점은 다 채널 동시 수신하기 위하여 필요한 데이터를 오디오/비디오 디코더에 전달하는 인터페이스 방법이다. 각 채널에 해당되는 수만큼의 인터페이스를 사용 할 경우 핀 수가 증가하고, 핀 수 증가로 인하여 패키지(package) 면적이 증가한다 또한 동시에 동작하는 클럭에 의한 다른 핀, 특히 RF 관련 핀에 미치는 간섭도 무시 할 수 없는 문제점이 있다.
또한 동시 수신 채널 수가 증가할수록 이를 처리하기 위한 오디오/비디오 디코더 성능은 향상되어야만 한다. 일반적으로 지상파 DMB에서 하나의 방송을 시연하기 위해서는 초당 30 프레임(CIF(Common Intermediate Format))기준)을 처리해야만 한다. 만약, 3 채널일 경우 동시에 90 프레임을 처리해야 한다. 사실상 90 프레임을 처리하는 할 수 있는 오디오/비디어 디코더도 찾기 어렵고, 또한 과도한 소비 전력으로 시청 시간이 급격히 감소하여 오히려 소비자들의 불만을 발생시킨다. 현재까지 나와있는 오디오/비디오 디코더는 최대 60 프레임의 처리가 가능하다. 이는 3 채널 동시 시청이 한계라는 의미이다. 즉 화면 구성을 주 채널에 30 프레임, 2 개의 부 채널에 각각 15 프레임을 할당하는 것이 일반적이다. 하지만 이렇게 다 채널 동시 수신하는 목적을 보면 채널을 선택하기 위한 사전 정보를 필요로 할 경우가 대부분이고, 지속적으로 다 채널을 보는 경우는 극히 이례적인 경우이다. 즉 일반적인 소비자들은 다 채널 동시 시청 시간보다 다 채널을 시청하면서 채널의 신속 한 전환이 이루어지도록 하는 것을 요구한다.
또한 소비 전력 관점에서 접근하여 분석해 보면, 다 채널을 지속으로 시청할 경우 오디오/비디오 디코더가 동시에 여러 채널을 처리해야 하기 때문에 내부 처리 프로세서의 처리 속도가 빨라져야 하고, 이는 결국 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 지상파 DMB 수신기에서 다 채널 동시 수신 모드에서 채널 전환 시간 단축하기 위한 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 지상파 DMB 수신기에서 다 채널 동시 수신 모드에서 소비 전력을 감소시키기 위한 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 장치는, 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 장치에 있어서, 동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성되고, 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터와 안테나로부터 동시 수신된 데이터를 하나의 인터페이스 핀을 통해서 순서대로 전송하는 RF 처리부들과, 상기 RF 처리부와 디코더를 인터페이스하는 인터페이스부와, 상기 RF 처리부로부터 인터페이스부를 통해 수신된 데이터들을 동시에 오디오 또는 비디오로 디코딩하는 상기 디코더와, 상기 디코더로부터 디코딩된 데이터들을 동시에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 방법은, 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 RF 처리부에서의 방송 수신 방법에 있어서, 단말 사용자로부터 PIP 모드가 요청된 경우, 동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성된 RF 처리부들 중에서 적어도 어느 하나의 RF 처리부가 인터페이스 소유권을 가지 는 첫 번째 Master인가를 판단하는 과정과, 첫 번째 Master인 경우, 첫 번째 Master인 RF 처리부가 버스 소유권을 획득하는 과정과, 전송할 데이터가 존재할 경우, 상기 RF 처리부가 자신이 가지고 있는 데이터와 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터를 TDM(Time Division Multiplex) 방식으로 전송하는 과정과, 전송이 완료되면, 상기 인터페이스 소유권을 다음 RF 처리부로 넘기는 과정을 포함한다.
본 발명은, 다 채널 동시 수신이 가능한 수신기에서 다양한 수신 모드를 제공하여 채널에 대한 단말 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명은, 다 채널 동시 수신이 가능한 수신기에서 채널 전환 시간 단축과 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 장치는 다 채널 동 시 수신이 가능한 최적의 수신 칩 구조로 구성하고, 이와 같은 칩 구조는 소비 전력 감축이 가능하면서 채널 전환 시간을 단축시킬 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 구조도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 장치는 RF 단과 채널 디코더단을 도 5와 같이, CMOS 기술을 이용하여 SoC 칩 형태로 구현한다. 이하에서 RF 단과 채널 디코더단을 CMOS 기술을 이용하여 SoC 칩 형태로 구성된 것을 "RF 처리부(550a-550c)"로 칭하기로 한다. 다 채널 동시 수신을 위해서는 동시 수신 채널 수 만큼의 RF+BB SoC 칩을 SiP(System in Package) 형태로 적층하여 상용 샘플을 구성한다. 상기 SiP는 여러 개의 집적 회로를 하나의 패키지에 배치하여 작은 면적에 모든 장치 전자 회로를 집적하는 기술이다. 상기 SiP는 회로 기판에서 넓은 간격으로 분포되어 있는 장치를 통합하여 보드 공간을 줄이는 기술이다.
상기 RF 단과 채널 디코더단을 CMOS 기술을 이용하여 SoC 칩 형태로 구성된 RF 처리부(550a)는 도 5에 도시된 바와 같이, RF(551)와, ADC(553)와, 기저대역 복조기(Baseband Demodulator)(555)로 구성된다.
예컨대, 3 개의 채널을 동시 수신할 경우 안테나(210)를 통하여 동시 수신된 방송 데이터가 RF1+BB1 칩 즉, 제1 RF 처리부(550a)를 통과하면 1 번째 원하는 방송 채널 데이터가 출력되고, RF2+BB2 칩 즉, 제2 RF 처리부(550b)를 통과하면 2 번째 원하는 방송 채널 데이터가 출력되고, RF3+BB3 칩 즉, 제3 RF 처리부(550c)를 통과하면 3 번째 원하는 방송 채널 데이터가 출력된다. 실제 방송 화면을 보기 위 해서는 앞단 즉 제1 RF 처리부(550a)에서 처리된 데이터는 오디오/비디오 디코더에 전달되고, 전달된 데이터는 오디오와 비디오 신호를 분리하는 과정을 통하여 스피커와 화면에 전달하여 나타낸다. 다 채널을 동시에 시청하기 위해서는, 각 채널 데이터가 연속적으로 오디오/비디오 디코더에 전달되어야 하고, 이는 도 6과 같이 구현 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 하나의 인터페이스 핀을 이용하는 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 구조도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 RF 처리부와 같이, 인접 RF 처리부간에 고유한 데이터 인터페이스 규격이 정의되어야 한다. 그래서 다른 수신칩의 출력을 받아서 바로 오디오/비디오 디코더에 출력하는 것이 아니라, 다음 수신칩의 입력으로 전달해 주고, 이는 다시 최종 수신칩의 입력단으로 전달된다. 오디오/비디오 디코더와 인터페이스할 수신칩만 하나의 인터페이스 핀(580)을 이용하여 오디오/비디오 디코더와 연결한다.
즉, RF 처리부(550c)는 제1 경로(601)을 통해서 데이터 3만을 RF 처리부(550b)로 전송하고, RF 처리부(550b)는 제2 경로(603)을 통해서 데이터 2와 데이터 3을 RF 처리부(550a)로 전송하고, 최종 수신칩인 RF 처리부(550a)는 하나의 인터페이스 핀(580)을 통해서 데이터 1과 데이터 2와 데이터 3을 오디오/비디오 디코더로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따라서 RF 처리부(550a-550c)가 구현되면 RF 처리부(550a-550c)의 개수에 따라 동시 채널을 시청 할 수 있다. 하지만 여러 채널을 동시 시청 할 경우, 소비 전력 실제 시청 시간이 짧아지는 문제점이 있고, 실제 단말 사용자들은 장시간의 동시 채널 시청보다는 채널 전환을 위한 사전 정보를 얻기 위해서 동시 시청을 하는 경우가 대부분이다.
도 6은 다 채널 동시 수신 데이터를 오디오/비디오 디코더단에서 지속적으로 처리하여 화면에 나타내고 있는 개념도를 나타낸 것이다.
도 6과 같은 경우, 수신단에서 처리된 데이터는 빠른 속도로 오디오/비디오 디코더에 전달되어야 한다. 그리고 상기 오디오/비디오 디코더에 전달된 데이터는 오디오/비디오 신호로 재생되기 위하여 동시에 처리되어야 된다. 결국 상당량의 전력이 데이터 인터페이스(도 6의 580)와 오디오/비디오 디코더(AP(270))에서 소비되어 밧데리 수명 기간을 단축 시키는 원인이 된다. 본 발명에서는 다양한 시청 모드(다 채널 동시 수신 모드, 채널 전환 가속 모드, 소비 전력 감소 모드)를 제공하여 채널 전환 시간 및 소비 전력을 감소 시킬 수 방법을 제안한다.
도 7은 다 채널 동시 수신 모드를 지원하는 수신기와 상기 수신기의 화면을 도시한 도면이다.
디스플레이부(710)는 다 채널의 데이터가 동시에 AP(270)에 전달되되면, 모든 채널을 동시에 디스플레이 할 수가 있다. 상기 디스플레이부(710)는 빠른 채널 이동이 가능한 채널을 채널 리스트(715)에 디스플레이하고, 상기 채널 리스트를 통해서 빠른 채널 이동이 가능한 채널과 그렇지 않은 채널을 다른색으로 표시하여 단말 사용자 편의성을 극대화시킨다. 도 8은 채널 전환 가속 모드를 지원하는 수신기의 화면을 도시한 도면이다.
단말 사용자로부터 다 채널 동시 수신 모드에서 특정 채널만을 선택하여 시청하면서 인접 채널 정보를 표시하여 다른 채널로 빠른 전환이 요구될 경우, 채널 전환 가속 모드를 사용한다. 도 8과 같이 디스플레이부(810)는 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 작성하여, 현재 수신 중인 인접 채널에 대한 정보 표시 및 빠른 채널 전환 가능 여부를 디스플레이한다. 즉, 하이라이트(Highlight)(인접 채널, 선호 채널)된 채널로의 전환은 실시간 이동이 가능한 반면에, 하이라이트(인접 채널, 선호 채널)되지 않은 채널로의 이동은 기존의 채널 전환 시간이 적용된다. 상기 디스플레이부(810, 820, 830)는 빠른 채널 정보를 표시하기 때문에, 단말 사용자에게는 인접 채널 및 선호 채널 뿐만 아니라, 빠른 채널 정보 내에 포함되어 있는 채널로의 전환 시에도 채널 전환 지연 없이 채널을 전환할 수 있는 방법을 제공하여 준다. 예컨대, 디스플레이부(810)는 현재 SBS 채널을 디스플레이하고 있고, 선호 채널이 KBS1, YTN으로 선택되어 있을 때 바로 MBC로 전환될 경우 채널 전환으로 인한 지연이 발생할 수 있다. 그러나 단말 사용자가 선호 채널 정보를 알고 있기 때문에 SBS에서 MBC로 바로 채널 전환을 하지 않고, 디스플레이부(820)와 같이, 선호 채널인 YTN 채널을 경유하여 디스플레이부(820)과 같이, MBC로 이동하면 자연스럽게 화면의 끊김 현상 없이 채널 전환이 가능해 진다. 이 모드도 다 채널 동시 수신 모드에서처럼 주 화면뿐만 아니라 인접 채널/선호 채널 화면에 해당되는 데이터는 AP(170)에 전송되어 오디오/비디오 디코딩 처리된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 소비 전력 감소 모드를 지원하는 수신 장치 구조도를 도시한 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에서는 다 채널 동시 시청 모드 혹은 채널 전환 가속 모드에서 일정 시간이 되면 자동적으로 소비 전력을 감소시킬 수 있는 기능을 추가한다. 이 모드에서는 채널 전환보다는 소비 전력을 감소시키는 것이 주 목적이다. 단말 사용자는 채널 변경이 완료되면 통상 한 채널만을 일정 시간 동안 시청하기 때문에 일정 시간이 경과하면 선택된 채널만 유지되고 나머지 부 채널은 화면에서 사라진다. 이때, 디코더단의 부 채널에 해당되는 RF 처리부(도 9의 550b, 550c)의 전원 공급이 차단된다. 따라서 소비 전력이 감소된다.
도 10은 인접 채널 자동 변경 또는 갱신 기능을 도시한 도면이고, 도 11은 선호 채널 자동 변경 또는 갱신 기능을 도시한 도면이다.
도 10에서 현재 시청 중인 시청 채널은 8B이고, 인접 채널은 8A, 8C이다. 그런데, 8B의 인접 채널인 8C로 인접 채널 전환 후에는, 이전의 인접 채널 8C는 새로운 시청 채널 8C로 변경되고, 새로운 시청 채널 8C의 새로운 인접 채널들은 8B, 12A가 된다. 즉, 현재 시청 채널의 변경시, 자동적으로 인접 채널을 변경된다.
도 11에서 현재 시청 중인 채널은 8A이고, 선호 채널은 8C, 12B이다. 그런데, 선호 채널 전환시 시청 채널은 선호 채널인 8C가 되고, 선호 채널은 8A, 12B가 된다. 즉, 자동적으로 선호 채널을 변경하도록 한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도이다. 특히 도 12는 단말 사용자로부터 채널 전환키가 입력되었을 경우의 방송 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
수신기는 1201 단계에서 일반적인 방송 시청 모드에 있다. 수신기는 1203 단 계에서 단말 사용자로부터 채널 전환키 입력이 있었는가를 판단한다. 만약 채널 전환키 입력이 없는 경우, 수신기는 일반적인 방송 시청 모드를 유지한다. 그러나 채널 전환키 입력이 있는 경우, 수신기는 1205 단계에서 도 6과 도 7과 같이, 부채널에 해당되는 RF 처리부를 동작시키고, 하나의 인터페이스 핀(580)을 통해서 수신된 부채널 오디오/비디오 데이터를 처리하고, 인접 채널 및 선호 채널로 채널 전환한다. 채널 전환 가속 모드와 다 채널 동시 수신 모드의 차이점은 화면을 어떻게 구성하는가의 차이만 존재한다.
한편, 수신기는 1207 단계에서 다 채널 동시 수신 모드와 채널 전환 가속 모드 상태에서 채널 검색(scan) 종료 키가 입력되었는가를 판단한다. 만약 채널 검색 종료 키가 입력되지 않은 경우, 수신기는 1205 단계로 진행한다.
그러나 채널 검색 종료키가 입력된 경우, 수신기는 1209 단계에서 감소 모드 진입 시간(일정 시간 동안 채널 전환 키 입력이 없는 상태 또는 단말 사용자의 요청에 의한 감소 모드 진입 상태)이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰가를 판단한다.
만약 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 작거나 같은 경우, 수신기는 1205 단계로 진행한다.
그러나 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰 경우, 수신기는 1211 단계에서 부채널 화면을 제거하고 메인 채널 화면만 디스플레이한다. 또한 수신기는 인접 채널의 RF 처리부의 전력을 차단한다. 즉 현재 시청하고 있는 채널에 해당되는 데이터만 RF단, 채널 디코더, 오디오/비디오 디코더에서 처리된다. 또한 수신기는 1211 단계에서 파워 절약 모드로 진입하고, 일반 방송 시청 모드로 복 귀한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도이다. 특히 도 13은 단말 사용자로부터 PIP 모드키가 입력되었을 경우의 방송 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
수신기는 1301 단계에서 일반적인 방송 시청 모드에 있다. 수신기는 1303 단계에서 단말 사용자로부터 PIP 모드키가 입력되었는가를 판단한다. 상기 PIP(Picture in Picture)는 영상신호를 수평 및 수직으로 압축한 별도의 PIP 화면을 메인 채널 화면에 디스플레이한다. PIP 화면에는 메인 채널 또는 상기 메인 채널과 상이한 채널이 디스플레이될 수도 있고, 방송 신호가 아닌 VCR(Video Cassette Recorder), DVD(Digital Versatile Disc) 등의 외부 입력 장치로부터 화상이 디스플레이될 수 있다. 따라서 PIP 기능을 이용하면 한번에 두 가지 채널을 시청할 수 있고, TV를 시청하면서 비디오나 DVD를 시청할 수 있다.
한편, 1301 단계에서 단말 사용자로부터 PIP 모드키의 입력이 없는 경우, 수신기는 일반적인 방송 시청 모드로 존재한다. 그러나 단말 사용자로부터 PIP 모드키의 입력이 있는 경우, 수신기는 1305 단계에서 다 채널 동시 수신에 해당되는 모든 채널의 RF 처리부(550)를 동작시키고, 하나의 인터페이스 핀(580)을 통해서 수신된 다 채널 오디오/비디오 데이터를 처리하고, 화면에 다 채널에 대한 처리를 수행한다.
한편, 수신기는 1307 단계에서 다 채널 동시 수신 모드와 채널 전환 가속 모드 상태에서 채널 검색 종료 키가 입력되었는가를 판단한다. 만약 채널 검색 종료 키가 입력되지 않은 경우, 수신기는 1305 단계로 진행한다.
그러나 채널 검색 종료키가 입력된 경우, 수신기는 1309 단계에서 감소 모드 진입 시간(채널 전환 키 입력이 없는 상태 또는 단말 사용자에 의한 감소 모드 진입 상태)이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰가를 판단한다.
만약 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 작거나 같은 경우, 수신기는 1305 단계로 진행한다.
그러나 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰 경우, 수신기는 1311 단계에서 부채널 화면을 제거하고 메인 화면만 디스플레이한다. 또한 수신기는 1311 단계에서 인접 채널의 RF 처리부의 전력을 차단한다. 즉 현재 시청하고 있는 채널에 해당되는 데이터만 RF단, 채널 디코더, 오디오/비디오 디코더에서 처리된다. 또한 수신기는 1311 단계에서 파워 절약 모드로 진입하고, 일반 방송 시청 모드로 복귀한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도이다. 특히 도 14는 RF 처리부의 동작을 도시한 흐름도이다.
상기 RF 처리부는 1401 단계에서 PIP 모드인가를 판단한다. 만약, PIP 모드가 아닌 경우 RF 처리부는 1403 단계에서 단일 칩 만으로 동작한다.
그러나, PIP 모드인 경우, 상기 RF 처리부는 1405 단계에서 첫 번째 소유주(master)인가를 판단한다. 만약, 첫 번째 소유주가 아닌 경우 RF 처리부는 1407 단계에서 AP I/F 소유권을 가졌는가를 판단한다. 여기서, RF 처리부가 AP I/F 소유권을 가졌다는 것은, RF 처리부가 하나의 인터페이스 핀(580)을 통해 AP(270)와 연 결되어 있다는 것을 의미한다.
만약, AP I/F 소유권을 가지지 않은 경우, RF 처리부는 AP I/F 소유권을 가질 때까지 1407 단계의 동작을 반복하여 수행한다. 그러나 AP I/F 소유권을 가진 경우와 상기 1405 단계에서 첫 번째 소유주인 경우, RF 처리부는 1409 단계에서 버스 소유권을 획득한다. 이후, RF 처리부는 1411 단계에서 전송할 데이터가 존재하는가를 판단한다. 만약 전송할 데이터가 존재하지 않은 경우 RF 처리부는 1413 단계에서 일정 시간이 경과되었는가를 판단한다. 만약 일정 시간이 경과된 경우, RF 처리부는 1419 단계를 진행하지만, 일정 시간이 경과되지 않은 경우 1411 단계로 귀환한다.
한편, 1411 단계에서 전송할 데이터가 존재할 경우 RF 처리부는 1415 단계에서 모든 데이터를 TDM(Time Division Multiplex) 방식으로 인터페이스 핀(580)을 통해서 AP(270)로 전송한다. 이후, RF 처리부는 1417 단계에서 데이터 전송이 완료되었는가를 판단한다. 만약 데이터 전송이 완료되지 않은 경우 1415 단계로 귀환하지만, 데이터 전송이 완료된 경우 RF 처리부는 1419 단계에서 AP I/F 소유권을 다음 RF 처리부로 넘긴다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 RF 처리부간 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도이다.
RF 처리부는 1501 단계에서 AP와 인터페이스 핀으로 연결된 RF 처리부인가를 판단한다. 만약 AP와 인터페이스 핀으로 연결된 RF 처리부인 경우, RF 처리부는 1503 단계에서 전송할 데이터가 존재하는가를 판단한다. 만약, 전송할 데이터가 존 재하지 않을 경우, RF 처리부는 전송할 데이터가 존재할 때까지 1503 단계를 계속해서 진행한다. 그러나 전송할 데이터가 존재할 경우, RF 처리부는 1505 단계에서 자신의 데이터, 즉, 안테나를 통해서 수신된 데이터와, 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터를 TDM 방식으로 인터페이스를 통해 AP로 전송한다.
한편, 1501 단계에서 RF 처리부는 AP와 인터페이스 핀으로 연결된 RF 처리부가 아닌 경우, 1507 단계에서 전송할 데이터가 존재하는가를 판단한다. 만약, 전송할 데이터가 존재하지 않을 경우, RF 처리부는 전송할 데이터가 존재할 때까지 1507 단계를 계속해서 진행한다. 그러나 전송할 데이터가 존재할 경우, RF 처리부는 1509 단계에서 AP와 인터페이스 핀으로 연결된 RF 처리부로 데이터를 전송한다.
본 발명은 다 채널의 동시 시청을 지원하는 수신 칩 구조를 제안하여 도 3의 수신칩 보다 칩 면적이 도 16에 도시한 바와 같이, 1/3 감소하고 가격 측면에서 1/3 이상의 개선 효과가 있다. 도 16는 본 발명을 적용한 후에 칩 면적이 감소되는 효과를 도시한 도면이다.
또한 본 발명은 도 4의 수신칩 구현에 비교하여 소비자의 요구 사항이 변경되었을 경우 신속하게 대응 가능하여 타임투마켓(time-to-market)의 요구를 만족시킬 수 있다.
또한 본 발명은 수신칩 구현 전 많은 채널 지원을 지원하기 위하여 SoC 형태로 칩을 구현 한 후, 실제 소비자의 요구가 변경되었을 경우 불필요한 재료비가 추가되어 단가 상승의 원인을 제거할 수 있다.
또한 본 발명은 다 채널 동시 수신 환경하에서 다양한 수신 모드를 제공하여 채널에 대한 단말 사용자 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라 채널 전환 시간 단축과 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 하기 <표 1>을 살펴보면 본 발명을 적용하면 단말 기준으로 3초의 채널 전환 시간이 0.4초로 단축 될 수 있다.
Figure 112008012078572-PAT00001
본 발명을 적용하여 지상파 방송을 수신 했을 경우 소비 전력 관점에서의 효과를 분석해 보면 하기 <표 2>의 실제 값을 참조 할 수 있다.
Figure 112008012078572-PAT00002
도 1은 일반적인 지상파 DMB 수신 장치의 구성을 도시한 블록 구성도,
도 2는 3 채널 동시 수신이 가능한 수신기 구조도,
도 3은 별도의 칩으로 구성된 3 채널을 동시에 수신하는 수신기 구조도,
도 4는 하나의 칩으로 구성된 3 채널 동시 지원 수신기의 구조도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 구조도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 하나의 인터페이스 핀을 이용하는 디지털 방송 시스템에서 수신 장치 구조도,
도 7은 다 채널 동시 수신 모드를 지원하는 수신기와 상기 수신기의 화면을 도시한 도면,
도 8은 채널 전환 가속 모드를 지원하는 수신기의 화면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 소비 전력 감소 모드를 지원하는 수신 장치 구조도,
도 10은 인접 채널 자동 변경 또는 갱신 기능을 도시한 도면,
도 11은 선호 채널 자동 변경 또는 갱신이동 기능을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도,
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서 방송 수신 방법을 도시한 흐름도,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 RF 처리부간 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도,
도 16은 본 발명을 적용한 후에 칩 면적이 감소되는 효과를 도시한 도면.

Claims (22)

  1. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 장치에 있어서,
    동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성되고, 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터와 안테나로부터 동시 수신된 데이터를 하나의 인터페이스 핀을 통해서 순서대로 전송하는 RF 처리부들과,
    상기 RF 처리부와 디코더를 인터페이스하는 인터페이스부와,
    상기 RF 처리부로부터 인터페이스부를 통해 수신된 데이터들을 동시에 오디오 또는 비디오로 디코딩하는 상기 디코더와,
    상기 디코더로부터 디코딩된 데이터들을 동시에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 방송 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RF 처리부들간은, 데이터 인터페이스 규격으로 정의됨을 포함하는 방송 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 RF 처리부는, 상기 RF 처리부들 중 상기 디코더와 인터페이스할 RF 처리부를 하나의 인터페이스 핀을 이용하여 상기 디코더와 연결함을 포함하는 방송 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 단말 사용자로부터 인접 채널 또는 선호 채널로의 채널 전환을 요청받은 경우,
    상기 RF 처리부는, 상기 RF 처리부 중에서 인접 채널 또는 선호 채널에 해당하는 RF 처리부가 동작됨을 포함하는 방송 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰 경우,
    상기 디스플레이부는, 부채널 화면은 제거하고, 메인 화면을 디스플레이함을 포함하는 방송 수신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감소 모드 진입 시간이 미리 지정된 기준 시간 보다 큰 경우,
    상기 RF 처리부는, 상기 인터페이스와 연결된 RF 처리부를 제외한 나머지 인접 RF 처리부의 전력을 차단함을 포함하는 방송 수신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    단말 사용자로부터 다 채널 수신 모드 요청시,
    상기 RF 처리부는,
    상기 다 채널에 해당하는 RF 처리부들을 모두 동작시켜 다 채널 오디오/비디오 데이터를 처리함을 포함하는 방송 수신 장치.
  8. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 RF 처리부에서의 방송 수신 방법에 있어서,
    단말 사용자로부터 PIP(Picture in Picture) 모드가 요청된 경우, 동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성된 RF 처리부들 중에서 적어도 어느 하나의 RF 처리부가 인터페이스 소유권을 가지는 첫 번째 Master인가를 판단하는 과정과,
    첫 번째 Master인 경우, 첫 번째 Master인 RF 처리부가 버스 소유권을 획득하는 과정과,
    전송할 데이터가 존재할 경우, 상기 RF 처리부가 자신이 가지고 있는 데이터와 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터를 TDM(Time Division Multiplex) 방식으로 전송하는 과정과,
    전송이 완료되면, 상기 인터페이스 소유권을 다음 RF 처리부로 넘기는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방송 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전송할 데이터가 존재하지 않을 경우, 일정 시간이 경과되면, 첫 번째 Master인 RF 처리부에서, 상기 인터페이스 소유권을 다음 RF 처리부로 넘기는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방송 수신 방법.
  10. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 RF 처리부에서의 방송 수신 방법에 있어서,
    단말 사용자로부터 PIP(Picture in Picture) 모드가 요청된 경우, 동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성된 RF 처리부들 중에서 적어도 어느 하나의 RF 처리부가 디코더와 인터페이스를 통해서 연결되어 있는가를 판단하는 과정과,
    상기 디코더와 인터페이스를 통해서 연결되지 않은 경우, 상기 RF 처리부에서 전송할 데이터가 존재하는가를 판단하는 과정과,
    전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 RF 처리부에서 상기 디코더와 연결되어 있으면서 인접된 RF 처리부로 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 방송 수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디코더와 인터페이스를 통해서 연결된 경우, 상기 RF 처리부에서 전송할 데이터가 존재하는가를 판단하는 과정과,
    전송할 데이터가 존재하는 경우, 자신이 가지고 있는 데이터와 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터를 TDM(Time Division Multiplex) 방식으로 전송하는 과정을 포함하는 과정을 포함하는 방송 수신 방법.
  12. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 방법에 있어서,
    동시 수신 채널 수 만큼의 수로 구성된 RF 처리부에서, 인접 RF 처리부로부터 수신된 데이터와 안테나로부터 동시 수신된 데이터를 하나의 인터페이스 핀을 통해서 순서대로 전송하는 과정과,
    상기 전송된 데이터를 동시에 오디오 또는 비디오로 디코딩하는 과정과,
    상기 디코딩된 데이터들을 동시에 디스플레이하는 과정을 포함하는 방송 수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    단말 사용자로부터 다 채널 수신 모드 요청시,
    채널 리스트를 통해서 빠른 채널 이동이 가능한 채널을 디스플레이함을 포함하는 방송 수신 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    단말 사용자로부터 채널 전환 가속 모드 요청시,
    현재 수신 중인 인접 채널 또는 선호 채널에 대한 정보 표시 및 빠른 채널 전환 가능 여부를 디스플레이함을 포함하는 방송 수신 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    일정 시간 동안 채널 변경이 없을 경우, 하나의 인터페이스 핀과 연결된 RF 처리부를 제외한 나머지 RF 처리부의 전원을 차단하는 과정을 더 포함하는 방송 수신 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    단말 사용자로부터 다 채널 수신 모드 요청시, 다 채널에 해당하는 RF 처리부에서 다채널 오디오/비디오 데이터를 처리함을 포함하는 방송 수신 장치.
  17. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 방법에 있어서,
    단말 사용자로부터 채널 전환 요청시, 상기 단말 사용자로부터 채널 전환 요청된 채널에 해당되는 RF 처리부를 동작시키고, 상기 요청된 채널에 해당되는 오디오/비디오 데이터를 처리하는 과정과,
    상기 단말 사용자로부터 채널 검색 종료 키가 입력되면, 소모 전력 감소 모드 진입 시간과 미리 결정된 기준 시간에 따라서 시청 모드를 변경하는 과정을 포함하는 방송 수신 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 소비 전력 감소 모드 진입 시간이 미리 결정된 기준 시간 보다 큰 경우, 상기 부 채널 화면은 제거하고, 메인 화면을 디스플레이함을 포함하는 방송 수신 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 소비 전력 감소 모드 진입 시간이 미리 결정된 기준 시간 보다 큰 경우, 상기 인터페이스와 연결된 RF 처리부를 제외한 나머지 인접 RF 처리부의 전력을 차단함을 포함하는 방송 수신 방법.
  20. 디지털 방송 시스템에서 다채널을 동시 수신하는 방송 수신 방법에 있어서,
    사용자로부터 다 채널 수신 모드로의 요청시, 다 채널에 해당하는 RF 처리부들을 모두 동작시키고, 다 채널 오디오/비디오 데이터를 처리하는 과정과,
    채널 검색 종료 키가 입력되면, 감소 모드 진입 시간과 미리 결정된 기준 시간에 따라서 시청 모드를 변경하는 과정을 포함하는 방송 수신 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 감소 모드 진입 시간이 미리 결정된 기준 시간 보다 큰 경우, 부 채널 화면은 제거하고, 메인 채널에 해당되는 화면을 디스플레이함을 포함하는 방송 수신 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 감소 모드 진입 시간이 미리 결정된 기준 시간 보다 큰 경우, 상기 인터페이스와 연결된 RF 처리부를 제외한 나머지 인접 RF 처리부의 전력을 차단함을 포함하는 방송 수신 방법.
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