KR20140078759A - 콘텐트 프로그램 자동 탐색을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

콘텐트 프로그램 자동 탐색을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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시아오준 마
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Abstract

프로그램 정보 탐색을 위한 시스템이 기술된다. 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 탐지 및 디코딩을 위한 대응하는 방법 및 장치와 함께, 이러한 프로그램 정보 탐색을 위한 워터마크를, 랜더링을 위해 프로그램 신호로 생성하여 삽입하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 채널/프로그램 정보를 전송하는 워터마크는 프로그램 스트림이 랜더링을 위해 수신되고 디코딩되는 셋탑 박스에서 인코딩되고 내장된다. 제2 스크린 장치는 내장된 워터마크를 갖는 랜더링된 프로그램 신호를 포착함으로써 워터마크의 탐지 및 디코딩을 위해 사용된다. 추출된 워터마크 정보는 보다 상세한 채널/프로그램 정보를 위해 정보 서버에 송신될 수 있다.

Description

콘텐트 프로그램 자동 탐색을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATIC CONTENT PROGRAM DISCOVERY}
본 발명은 일반적으로 디지털 워터마킹 기술을 이용한 두 개의 디바이스 사이의 콘텐트(content) 동기화에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 워터마크를 프로그램 신호로 생성하여 삽입함으로써 뷰어(viewer)에게 랜더링(rendering) 되도록 하는 콘텐트 프로그램 탐색에 관한 것이다.
통상적으로, 디지털 워터마킹(digital watermarking)은 지적재산권을 강화하고 탬퍼링(tampering)으로부터 디지털 미디어를 보호하는 데 이용된다. 다양한 TV 체크-인(check-in) 응용의 고속 성장으로, 이는 주 스크린(main screen) 장치, 예컨대 TV 세트 상에 나타나는 채널과 프로그램을 모바일 폰(mobile phone) 및 태블릿(Tablet)과 같은 제2 스크린 장치가 자동으로 탐색하도록 허용하는 메커니즘(mechanism)을 제공하는데 또한 이용되어왔다.
예컨대, 아이패드(iPad)와 같은 태블릿에 동기화된 대화형 콘텐트 및 소셜 미디어 기능성을 제공함으로써 소정의 TV 프로그램을 시청하는 경험을 향상시키는 애플리케이션(application)이 있다. 이는 닐슨(Nielsen) 산업 표준 TV 시청률 서비스를 지원하는 미국내 서비스 제공자 사이트에서 거의 모든 TV 프로그램에 삽입되는 오디오 워터마크에 의존함으로써 달성된다. 인간의 귀에 들리지 않는 워터마크는 정상적인 거실 환경에서 모바일 장치들의 마이크로폰을 통해 탐지되고 디코딩될 수 있다. TV 프로그램을 위한 오디오 워터마크가 아이패드(iPad)에 의해 탐지되자마자, 대응하는 애플리케이션은 방송국에서의 동기-방송 콘텐트를 검색하고 태블릿상에 그것을 보여줄 것이다.
헤드-엔드(head-end)에서 오디오 워터마크를 삽입하는 기존의 워터마킹 솔루션이 갖는 문제점은 유저가 최근에 어느 프로그램을 시청했는지와 같은 각 유저의 행위에 의존하는 유저 인터페이스(UI) 대화형 데이터를 결정하는 것이 불가능하다는 것인데, 이는 이들 데이터가 단지 셋탑 박스(set-top-box:STB)와 같은 로컬 장치(local device)에서만 습득될 수 있기 때문이다. 결과적으로, 기존 솔루션에서의 워터마크 페이로드(payload)는 날짜/타임 스탬프와 콘텐트의 소스 배분기/네트워크를 식별하는 코드만을 단지 포함하고 있을 뿐이다. 덧붙여서, 워터마크의 삽입은 TV 프로그램의 디지털 데이터 스트림의 송신에서 지연을 초래하는데, 이는 송신 이전에 오디오 데이터 스트림을 재-인코딩(re-encoding)하는 것을 필요로 하기 때문이다. 이것은 특히 축구 게임의 생방송과 같은 생방송 TV 프로그램에 대해서 좋지 않은 유저 경험으로 이어질 것이다. 게다가, 이러한 종류의 솔루션은 서비스 제공자들에 의해서 또는 그들과의 밀접한 협력하에서만 구현될 수 있다는 점에서 융통성이 적다.
본 발명은 기존 솔루션의 문제점을 해결하며, 로컬 장치내에 워터마크 정보를 생성하여 내장함으로써 콘텐트 프로그램의 탐색을 제안한다.
본 발명은 콘텐트 프로그램 정보 탐색을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 프로그램 정보 탐색을 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 프로그램 스트림을 검색하여 프로그램 신호로 디코딩하고 프로그램 정보상에 워터마크를 생성하여 프로그램 신호의 일부분에 내장하고 랜더링을 위해 디코딩되고 워터마크된 프로그램 신호를 송신하기 위한 셋탑 박스; 및 프로그램 정보를 추출하기 위하여 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크를 탐지하고 디코딩하기 위한 탐지 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 프로그램 정보 탐색을 위한 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 이 방법은, 프로그램 스트림으로부터 채널/프로그램 정보를 추출하는 단계; 상기 채널/프로그램 정보를 워터마크 메시지로 인코딩하는 단계; 및 상기 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 신호로 내장(embedding)하는 단계를 포함한다. 랜더링된 프로그램 신호로부터의 워터마크 메시지들을 탐지하여 디코딩하기 위한 대응하는 방법은, 랜더링된 프로그램 신호에 연관된 채널/프로그램 정보를 전송하는 워터마크 신호를 포함하고 랜더링된 프로그램 신호를 포함한 프로그램 스트림이 랜더링을 위해 수신된 이후에 생성되고 내장되는 상기 랜더링된 프로그램 신호를 얻는 단계; 얻어진 프로그램 신호로부터 상기 워터마크 신호를 추출하는 단계; 및 랜더링된 프로그램 신호에 연관된 채널/프로그램 정보를 얻기 위하여 상기 워터마크 신호를 워터마크 메시지로 디코딩하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는, TV 프로그램의 수신단에서 셋탑 박스(STB)와 같은 장치로 랜더링되도록 콘텐트 프로그램 연관 정보를 프로그램 신호로 생성하여 삽입함으로써 콘텐트 프로그램 연관 정보의 탐색 솔루션이 제안된다. 이들 삽입된 정보는 채널/프로그램 연관 정보를 추출하기 위한 적어도 하나의 탐지 장치에 의해 랜더링된 프로그램 신호로부터 탐지되어 디코딩될 것이다. 채널/프로그램 연관 정보에 의존해서, 이는 탐지 장치상에 직접적으로 디스플레이되거나 또는 디스플레이를 위한 더욱 상세한 정보를 위해 정보 서버들로 송신할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들을 상세히 기재함으로써 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 프로그램 정보 탐색을 위한 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 예시적인 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 개체(entities) 사이의 상호작용 다이어그램을 도시한다.
도 4는 셋탑 박스내의 오디오 신호 처리 부분의 예시적인 블록 다이어그램을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 워터마크 생성 및 삽입 모듈/유닛을 갖는 오디오 신호 처리 부분의 예시적인 블록 다이어그램을 도시한다.
도 6은 워터마크 임베더(embedder) 모듈/유닛의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 워터마크 생성 및 삽입 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 8은 워터마크 탐지 및 디코딩을 위한 모듈/유닛의 블록 다이어그램을 도시한다.
본 발명에서는, TV 프로그램의 수신단에서 셋탑 박스(STB)와 같은 장치로 랜더링되도록 콘텐트 프로그램 연관 정보를 프로그램 신호로 생성하여 삽입함으로써 콘텐트 프로그램 연관 정보의 탐색 솔루션이 제안된다. 이들 삽입된 정보는 채널/프로그램 연관 정보를 추출하기 위한 적어도 하나의 탐지 장치에 의해 랜더링된 프로그램 신호로부터 탐지되어 디코딩될 것이다. 채널/프로그램 연관 정보에 의존해서, 탐지 장치상에 직접적으로 디스플레이되거나 또는 디스플레이를 위한 더욱 상세한 정보를 위해 정보 서버들로 송신할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 프로그램 정보 탐색을 위한 시스템을 도시한다. 시스템은 셋탑 박스(STB)(110)와 탐지 장치(120)와 같은 두 개의 주요 구성요소를 포함한다. 여기서, STB는 미디어 프로그램 스트림을, 예컨대 유선, 위성, 또는 인터넷(IP 기반)을 통한 입력으로 받아들이고 프로그램 스트림을 디스플레이 장치상에 디스플레이될 수 있는 신호로 디코딩하는 임의의 장치 또는 소프트웨어를 널리 일컫는다. STB는 프로그램 스트림을 수신하여 그것들을 랜더링을 위한 프로그램 신호로 디코딩한다. 또한 STB는 수신된 프로그램 스트림에 연관된 워터마크를 생성하고 워터마크를 비디오 부분, 오디오 부분 또는 비디오와 오디오 신호를 모두 포함한 부분과 같은, 프로그램 신호 부분으로 내장한다. 그 다음, STB는 디코딩되어 워터마크된 프로그램 신호를 랜더링을 위한 디스플레이 장치로 송신한다. 탐지 장치는, 예컨대 랜더링된 프로그램 신호를 통해 프로그램 신호의 디코딩되어 워터마크된 부분을 얻고, 내장된 프로그램 정보를 추출하기 위하여 얻어진 프로그램 신호들로부터 워터마크를 탐지하여 디코딩한다. 본 발명의 일 실시예에서, 탐지 장치는 추출된 프로그램 연관 정보를 포함한 요청을 콘텐트 프로그램상에서 더 많은 정보를 검색하기 위하여 정보 서버에 추가로 송신한다. 이 검색된 정보는 디스플레이를 위해 탐지 장치로 다시 송신될 수 있거나 디스플레이를 위해 다른 수신 장치로 다시 송신될 수 있다.
도 2는 예시적인 워터마크 전송 신호로서 오디오를 이용한 본 발명에 기초한 예시적인 시스템 셋업을 도시한다. 예시적인 시스템은 다음 구성요소를 포함한다:
ㆍ미국 방송사(ABC) 및 내셔널 방송사(NBC)와 같은 TV 방송사(210). 유선 또는 위성과 같은 TV 전달 메커니즘에 의해, 최종 유저에게 송신되는 이들 네트워크를 통해 생성된, 비디오 및 오디오 콘텐트 모두를 포함한 방송 프로그램.
ㆍ방송사로부터의 텔레비젼 프로그램 신호를 수신하여 신호를 디코딩하고 실시간으로 오디오 워터마크를 생성하여 삽입하고 나서 비디오 신호와 워터마크된 오디오 신호를 TV 세트로 송신하는 STB(220).
ㆍSTB로부터의 오디오 및 비디오 신호를 수신할 수 있고 최종 유저에게 이들을 랜더링할 수 있는 TV 세트(230).
ㆍ태블릿 또는 스마트폰과 같은, 오디오 입력 인터페이스 및 네트워크 접속을 갖는 제2 스크린 장치(240). 본 예에서, 제2 스크린 장치는 탐지 장치이며 수신 장치이다. 장치는 TV 프로그램의 오디오 신호를 탐지 및 분석하고 내장된 오디오 워터마크를 추출한 후 디코딩된 채널/프로그램 정보를 정보 서버에 송신하기 위해 유저에 의해 사용될 수 있다. 이는 또한 정보 서버로부터 TV 프로그램에 대한 연관 정보를 수신한 후, 이를 유저가 시청하고 상호작용하도록 장치의 스크린상에 제공할 수 있다.
ㆍTV 콘텐트 제공자 또는 제3의 운영자에 의해 마련되어, 배우 소개와 같은 콘텐트 프로그램에 대한 추가 정보를 저장하고 연계하여 제공하는 정보 서버(250). 정보 서버의 예들로는 소규모 면적을 제공하는 홈 게이트웨이 또는 제3자가 대규모 면적을 제공함으로써 유지되는 전용 서버 그룹이 있다. 일단 이들 서버가 제2 스크린 장치로부터 TV 채널/프로그램 정보를 수신하면, 이들은 전자 프로그램 가이드(EPG)를 분석하여 채널/프로그램에 대한 프로그램 상세를 검색하고, 이후 특정 채널에 대한 연관 정보를 찾고, IP 네트워크를 통해 유저측에 제2 스크린 장치로 다시 정보를 송신할 것이다.
본 발명에 따라, TV 채널을 자동으로 탐색하고 상기 예시적인 시스템에 대한 연관 정보를 전달하는 통상적인 프로세스는 다음과 같이 작동한다. 이러한 프로세스의 상호작용 다이어그램은 도 3에 도시된다.
1. 유저는 TV 세트(230) 및 STB(220)를 켠 다음, TV 프로그램을 시청하기 위해 채널을 선택한다.
2. 단계(320)에서, STB(220)는 방송사(210)로부터 텔레비젼 프로그램 신호를 수신하고, 미디어 신호의 압축을 푼다. 또한 이는, 전송 스트림(Transport Stream: TS)으로부터 추출된 채널/프로그램 정보에 기초한 오디오 워터마크 및 선택적 비밀 워터마크 키를 생성하고, 오디오 워터마크 신호를 TV 프로그램 오디오 신호에 결합/내장한 후, 비디오 신호 및 워터마크된 오디오 신호를 TV 세트(230)로 송신한다. 결합/내장은 주기적으로 실행되거나, 새로이 디코딩된 채널 이름이 이전 채널 이름과 상이할 때 즉시, 채널 전환이 일어났음을 나타낸다. 워터마크의 주기적인 내장은 태블릿이 아주 많이 지연됨이 없이 워터마크를 탐지하는 것을 가능케 하는데, 이는 STB가 태블릿이 언제 켜지는 지를 예측하는 것이 불가능하기 때문이다.
3. TV 세트(230)는 워터마크된 오디오 신호를 포함하여, STB로부터 수신된 미디어 신호를 랜더링(340)한다.
4. 유저가 TV상의 프로그램에 대한 연관 정보를 수신하기를 원하는 경우, 사람들은 태블릿(240)상의 대응하는 애플리케이션을 시작한다. 애플리케이션은 태블릿의 마이크로폰으로 오디오 신호를 수신하여, 오디오 워터마크가 신호내에 존재하는지 여부를 탐지하고, 그것이 존재하는 경우 내장된 워터마크 메시지를 디코딩하여 필요하다면 비밀 워터마크 키를 이용하여 채널/프로그램 정보를 전송한다(350). 이때 애플리케이션은 예컨대 IP 네트워크 접속을 통해 채널/프로그램 정보를 정보 서버로 전송한다(360).
5. 채널/프로그램 정보가 유저측으로부터 수신되자마자, 정보 서버는 특정 채널을 위한 현재 TV 프로그램에 대한 연결(link) 및 청약(offer)과 같은 추가 연관 정보를 검색(retrieve)한 후, IP 네트워크(380)를 통해 태블릿으로 다시 이를 송신한다.
6. 일단 정보 서버로부터 수신된 연관 정보는 태블릿 장치(390)상에 나타난다.
다음으로, 워터마크 생성 및 삽입에 관한 실시예가 개시된다. 바람직한 실시예에서, 프로그램 신호의 오디오 신호는 워터마크 내장을 위해 사용된다. 당업자는 동일한 원리를 비디오 신호 또는 워터마크 내장을 위한 비디오 및 오디오 신호의 결합으로 확장할 수 있을 것이다. 설명의 목적을 위해, 홈 엔터테인먼트 시스템에 사용되는 STB는 예시적인 STB로서 사용되며, TV 세트는 예시적인 디스플레이 장치로서 사용되고, 태블릿은 제2 스크린 장치로 사용된다. 본 발명은 이들 예로 한정되지 않으며 다른 유형의 STB, 디스플레이 장치 및 제2 스크린 장치로의 확장이 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자에 의해 달성될 수 있다는 것은 이해될 것이다.
통상적인 홈 엔터테인먼트 시스템에서, STB는 송신된 디지털 미디어 스트림을 TV 세트상에 디스플레이될 수 있는 신호로 변환한다. 일반적으로, 오디오 신호 처리를 위한 STB내의 주요 모듈은, 도 4에 도시된 바와 같이, 튜너(tuner) 및 디모듈레이터(demodulator)(410), MPEG(동영상 전문가 그룹) 전송 스트림 디-멀티플렉서(de-multiplexer)(420) 및 오디오 디코더(430)를 포함한다. STB내의 튜너는 적합한 무선 주파수(RF) 중 하나를 선택하도록 채널을 맞추며, 이후 RF 신호를 디모듈레이터로 송신한다. 디모듈레이터는 RF 신호를 원래의 신호로 변환하며 그 출력은 MPEG 전송 스트림(TS)이다. 이때, 디멀티플렉서(420)는 뷰어가 시청하고자 하는 특정 프로그램에 대한 압축 오디오 및 비디오를 선택하여 해독한다. 최종적으로, 오디오 디코더(430)는 압축 오디오 스트림의 압축을 풀고 이들을 TV 세트내 오디오 인터페이스에 의해 사용될 수 있는 형태로 변환한다.
태블릿 측에서 프로그램 정보 탐색을 지원하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예는 오디오 워터마크 생성 및 삽입 모듈을 STB에 추가하여, 오디오 워터마크를 생성하고 랜더링할 TV 세트에 대한 워터마크된 오디오를 생성하도록 워터마크를 오디오 디코더로부터의 TV 프로그램 오디오와 결합/내장한다. 하나의 구현예에서, 오디오 워터마크 생성 및 삽입 모듈은 도 5에 도시된 바와 같이, 채널 정보 추출 유닛(510), 선택적 유저 문맥 트랙킹 유닛(optional user context tracking unit)(520), 오디오 워터마크 인코더(audio watermark encoder)(530), 및 오디오 워터마크 임베더(audio watermark embedder)(540)를 포함한다.
통상적으로 전송 스트림(TS)과 같은 프로그램 스트림이 선택된 채널 및 프로그램에 대한 상세한 정보를 포함한다는 것은 당업자라면 이해할 것이다. 예컨대, 전송 스트림(TS)에서, 이들 정보가 서비스 기재 테이블(SDT), 프로그램 협력 테이블(PAT) 및 프로그램 맵 테이블(PMT)에 포함된다. 따라서, 채널 정보 추출 모듈/유닛(510)은 채널 이름, 채널 유형 및 현재 타임스탬프와 같은 채널/프로그램 정보를 STB에 의해 얻어진 프로그램 스트림으로부터 추출할 수 있다.
워터마크 인코더(530)는 채널 정보 추출 유닛(510)으로부터 추출된 채널/프로그램 정보를 가져오고, 이를 워터마크 메시지로 인코딩한다. 선택적 워터마크 키는 워터마크 메시지 인코딩에 관여된다. 예컨대, 보안이 중요한 애플리케이션에서, 채널/프로그램 정보가 가입 유저에게만 접근가능할 때, 비밀 키는 단지 인증된 유저만이 워터마크 메시지를 디코딩할 수 있도록 사용된다. 채널/프로그램 정보 또는 워터마크 메시지가 워터마크된 오디오 신호를 수신할 수 있는 모든 사람에게 열려있는 시나리오에서, 비밀 키는 워터마크 메시지 인코딩 동안에 전혀 필요하지 않다. 하나의 구현예에서, 미리 결정된 시간 제한, 예컨대 10초에 도달될 경우 또는 채널/프로그램 정보가 변경될 경우에 워터마크 인코더(530)는 워터마크 메시지를 인코딩하여 출력한다.
결국, 오디오 워터마크 임베더(540)는 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 오디오 부분, 예컨대 압축이 풀린 프로그램 오디오에 내장한다. 다른 구현예에서, 워터마크 메시지는 또한 압축된 프로그램 스트림으로 내장될 수 있다. 일반적으로, 오디오 워터마크는 관찰자에 의해 인식가능하지는 않지만, 압축(compression), 필터링(filtering), 재-샘플링(re-sampling), 재-양자화(re-quantization), 크로핑(cropping), 스케일링(scaling), 및 사람들의 대화 또는 전화 벨 등에 의해 야기되는 환경 소음과 같은 의도하지 않거나 또는 예측된 조작에 대항하여 강력하도록 내장되어져야 한다. 예컨대, 예시적인 워터마크 내장 방식은, 2001년 1월, 미국, 산호세의 멀티미디어 콘텐츠 Ⅲ의 보안 및 워터마킹에 관한 SPIE 지적 컨퍼런스 회의록, 4314, 104-115 페이지에 기재된, R. Tachibana, S. Shimizu, T. Nakamura, 및 S. Kobayashi의 "시간 및 주파수 변동에 대항하여 강력한 오디오 워터마크 방법"과, CMS 2003. LNCS 963, Springer-Verlag (2003) 페이지 226-238에 기재된, Megias, D., Herrera Joancomarti, J., Minguillon, J.의 "MPEG 1층 3압축에 근거한 강력한 오디오 워터마킹 방식"에서 찾을 수 있다.
도 6은 오디오 워터마크 모듈레이터(610) 및 오디오 믹서(audio mixer)(620)를 포함한 워터마크 임베더(540)의 바람직한 실시예를 도시한다. 오디오 워터마크 모듈레이터(610)는 오디오 신호를 생성하기 위하여 워터마크 메시지를 사용하여 호스트(host) 신호를 변조한다. 호스트 신호는 사람의 귀에 인식 불가능하지만 태블릿의 오디오 입력 인터페이스로는 잡아낼 수 있고 태블릿에 의해 디코딩될 수 있는 저주파수 범위 및 패턴으로 존재한다. 예컨대, 호스트 신호는 Anirudh Shekhawat, Manan Shah, Prateek Srivastava 및 Pratik Poddar의 "오디오 워터마킹 및 스테가노그래피(steganography)"에 따라 사람으로서는 감지할 수 없는 18-22 KHz의 오디오 신호일 수 있다. 호스트 신호는 워터마크를 전송할 프로그램 오디오에 의존하거나 독립적일 수 있다. 이때 생성된 오디오 워터마크 신호는 워터마크된 프로그램 오디오 신호를 구성하기 위해 오디오 믹서(620)에 의해 프로그램 오디오 신호와 결합된다. 이러한 결합의 하나의 구현예는 워터마크 신호 및 프로그램 오디오 신호를 함께 단순히 추가하는 것이다. 이때 워터마크된 프로그램 오디오는 랜더링을 위한 TV 세트 오디오 인터페이스로 송신된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 선택적 유저 문맥 트랙킹 모듈/유닛(520)이 사용된다. 유저 문맥은 연관 TV 시청 내력(history) 및 특정 뷰어를 위한 STB와의 유저 상호작용과 같은 TV 시청 행위의 일시적으로 한정된 환경이다. 트랙킹 유닛(520)에 의해 트랙킹될 수 있는 유저 문맥 내의 가능한 정보는:
ㆍ유저에 의해 시청된 채널/프로그램의 최근 목록,
ㆍ유저가 시간 이동 콘텐트를 시청하고 있는 경우의 재생/일시정지 정보,
ㆍSTB와의 다른 상호작용이다.
하나의 구현예에서, 유저 문맥 트랙킹 모듈/유닛(520)은 유저가 최초 채널로 맞춰질 때 대응하는 타임스탬프에 따라 최근 시청된 채널/프로그램 이름 목록을 보존한다. 예컨대 그 목록이 최근 시청된 4 채널과 이들의 대응하는 타임스탬프-조정을 포함하는 경우, 원래의 유저 문맥 정보 목록은 다음 형식으로 존재할 수 있다:
NBC 20050730151820 CNN 20050730161921 ABC 20050730182230 KTYU 20050730201916
NBC에 대한 타임스탬프인 20050730151820는 유저가 NBC로 채널을 맞출 때의 시간이 2005년 7월 30일 15시 18분 20초임을 표시한다. 유저 문맥 정보를 워터마크로서 사용함으로써, 시청된 채널의 내력 정보가 보존되어 유저의 습관을 연구하는데 사용될 수 있다. 이러한 내력 정보는 STB에 저장될 수 있고, 태블릿이 켜질 때 이들 정보는 워터마크를 통하여 태블릿으로 송신될 것이며 연관 정보를 검색하기 위하여 정보 서버에 추가로 송신된다. 이러한 유저 문맥 기반의 워터마크 없이, 시청된 채널/프로그램의 내력은 잃게 될 것이고 정보는 태블릿으로 송신되며 정보 서버는 시청 되고 있는 현재의 채널/프로그램으로 한정될 것이다.
워터마크를 인코딩하기 위한 비트율을 감소시키기 위하여, 이 목록은 다음의 방법으로 인코딩될 것이다.
ㆍ채널 이름을 연산 코딩이나 다른 엔트로피(entropy) 인코딩 방법으로 인코딩한다. 당업자는, 엔트로피 인코딩이 손실 없는 데이터 압축 방식이며 연산 코딩이 가장 공통적인 엔트로피 인코딩 방법 중 하나라는 것을 이해할 것이다. 특히, 모든 채널 이름을 동일한 수의 비트로 인코딩하는 대신, 연산 인코딩 또는 다른 엔트로피 인코딩 기술은 자주 시청된 채널의 이름을 보다 적은 비트로 인코딩하고 가끔 시청된 채널의 이름은 더 많은 비트로 인코딩하는데, 이는 전체적으로 사용된 비트가 더 적게 되는 결과를 가져온다. 예컨대, 사람들은, 0001을 사용하여 NBC를 나타내는 것과 같이 인기있는 채널을 4-비트 코드 워드로 인코딩할 수 있는 반면, 0000 0001을 사용하여 KTVU를 나타내는 것과 같이 지역 채널을 8-비트 코드 워드로 인코딩할 수 있다. 이러한 인코딩은 정적 또는 동적일 수 있다. 정적 인코딩의 경우, 비트 및 각 채널을 위한 코드 워드의 수는 미리 결정되어 고정되는 반면, 동적 인코딩의 경우, 이러한 정보는 실시간으로 수집된 통계에 기초하여 갱신된다. 예컨대, STB는 시청되고 있는 채널에 관한 통계를 수집하도록, 그리고 리셋(reset) 중에 또는 새로운 설치로 도수 분포를 만들기 위해 시작한다. 분포는 가끔 갱신된다. 갱신된 통계는 채널/프로그램 정보의 인코딩을 수행하는데 사용될 것이다.
ㆍ목록내의 최초 시청된 채널/프로그램에 대한 타임스탬프를 절대 시간으로 인코딩하는 반면, 목록내의 다른 채널/프로그램에 대한 타임스탬프를 최초 채널의 타임스탬프에 관한 오프셋 값으로 인코딩한다.
채널 정보 추출 모듈로부터 디코딩된 채널 이름을 수신한 후, 유저 문맥 트랙킹 모듈(520)은 이들이 상이한지 여부를 알기 위해 유저 문맥 정보 목록내의 최근의 채널 이름과 그 이름을 비교할 것이다. 이들이 상이하다면, 모듈은 대응하는 타임스탬프를 갖는 새로운 이름을 목록내에 첨부할 것이다. 다른 한편, 이들이 동일하다면, 모듈은 유저 문맥 정보 목록이 변경되지 않은 상태로 보존할 것이다. 오디오 워터마크 인코더(530)는 워터마크 메시지를 생성할 때 입력으로서 유저 문맥 정보를 가져온다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 워터마크 생성 및 삽입 모듈의 상세 흐름도이다. 이 프로세스는 단계(710)에서 시작하며 전송 스트림(TS)이 단계(720)에서 수신할 때까지 대기한다. 단계(730)는 채널 이름 및 타임스탬프와 같은 채널/프로그램 정보를 TS로부터 추출한다. 추출된 채널/프로그램 정보는 채널 이름상에 어떤 변화가 존재하는지를 알기 위해서 단계(740)에서 최근의 채널/프로그램 정보와 비교된다. 만일 변화가 존재한다면, 유저 문맥 정보 목록은 단계(750)에서 새로운 채널/프로그램 정보로 갱신된다. 이 갱신된 유저 문맥 정보 목록은 단계(760)에서 워터마크 메시지를 생성하는데 사용된다. 이때 생성된 워터마크 메시지는 단계(770)에서 저주파수 호스트 신호를 변조하는데 사용된다. 이때 변조된 신호는 단계(780)에서 동일한 TS내의 오디오 스트림으로부터 디코딩된 프로그램 오디오 신호와 결합/내장된다. 단계(790)에서는 현재의 타임스탬프, 최근의 오디오 워터마크 및 유저 문맥 정보 목록을 저장하며, 이후 프로세스는 단계(720)로 진행한다. 단계(740)에서, 추출된 채널/프로그램 정보내의 채널 이름이 최근의 채널/프로그램 정보내의 채널 이름과 동일한 것으로 결정된다면, 단계(755)에서는 비록 다른 시간 주기가 동등하게 실현가능하다 할지라도 현재의 타임스탬프와 저장된 타임스탬프 사이의 시간 간격이 미리-정의된 문턱/시간 한계, 예컨대 10초에 도달하는지를 추가로 결정한다. 만일 그렇지 않다면, 이 처리는 단계(720)로 진행한다. 만일 그렇다면, 단계(765)는 저장된 워터마크와 수신된 TS내의 오디오 스트림으로부터 디코딩된 프로그램 오디오 신호를 내장/결합한다. 저장된 타임스탬프는 단계(775)에서 현재의 타임스탬프로 갱신되며, 이때 이 프로세스는 단계(720)로 진행한다.
도 8은 내장된 워터마크를 포함하는 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하고 디코딩하기 위하여 제2 스크린 장치(240)상에 구현된, 모듈/유닛을 도시한다. 이 모듈/유닛은 랜더링된 프로그램 신호를 얻기 위한 인터페이스(810), 얻어진 테스트 프로그램 신호로부터 워터마크 신호를 추출하기 위한 워터마크 추출기(extractor)(820), 및 상기 워터마크 신호를 채널/프로그램 정보를 포함하는 워터마크 메시지로 디코딩하기 위한 워터마크 디코더(830)를 포함한다. 인터페이스(810)는 마이크로폰 및/또는 카메라를 포함할 수 있다. 워터마크를 포함하는 랜더링된 프로그램 신호가 오디오 신호를 포함하는 경우, 인터페이스(810)는 오디오 신호를 기록하는데 마이크로폰을 사용할 것이다. 워터마크를 포함하는 랜더링된 프로그램 신호가 비디오 신호를 포함하는 경우, 인터페이스(810)는 비디오 영상(image)을 포착(capture)하는데 카메라를 사용할 것이다. 또한 오디오 및 비디오 탐지의 조합 역시 가능하다.
일 실시예에서, 제2 스크린 장치는 인터페이스를 마이크로폰 또는 카메라로 유지하고, 채널/프로그램 정보를 항상 탐지하고 디코딩하기 위하여 수신된 신호를 워터마크 추출기 및 탐지기 모듈로 제공한다. 제2 스크린 장치는 최근의 디코딩된 채널/프로그램 정보를 트랙킹하고, 예컨대 현재 시간에 디코딩된 채널 이름과 이전 시간에 탐지된 채널 이름을 비교할 것이다. 이들이 상이한 경우, 이는 새로운 채널에 대한 연관 정보를 검색하거나 경우에 따라 채널 정보의 디스플레이를 제2 스크린 장치상에서 단순히 갱신하기 위하여 최근의 채널 코드를 정보 서버로 송신할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에서 상세히 기술되어 왔지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되지 않으며, 워터마크를 통해 두 개의 장치 사이에 유사한 콘텐트 동기화를 제공하는 것과 같은 다른 변경 및 변형은 첨부된 청구항에 의해 한정된 것으로서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자에 의해 행하여질 수 있다는 것은 이해될 것이다.
110, 220: 셋탑 박스 120: 탐지 장치
210: TV 방송사 230: TV 세트
240: 태블릿 250: 정보 서버
410: 튜너 및 디모듈레이터 420: 디멀티플렉서
430: 오디오 디코더 510: 채널 정보 추출
520: 유저 문맥 트랙킹 530: 오디오 워터마크 인코더
540: 오디오 워터마크 임베더 610: 오디오 워터마크 모듈레이터
620: 오디오 믹서 810: 인터페이스
820: 워터마크 추출기 830: 워터마크 디코더

Claims (27)

  1. 프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템으로서,
    프로그램 스트림을 수신하여 프로그램 신호로 디코딩하고, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 프로그램 신호의 일부분으로 내장하며, 랜더링을 위해 디코딩되고 워터마크된 프로그램 신호를 송신하기 위한, 셋탑 박스; 및
    랜더링된 프로그램 신호로부터 프로그램 정보 워터마크를 탐지하고 디코딩하기 위한 탐지 장치를 포함하는,
    프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    탐지 장치는 탐지된 워터마크를 사용하여 요청을, 프로그램 정보를 위한 정보 서버로 추가로 송신하는, 프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    워터마크는 프로그램 신호의 오디오 부분으로 내장되는, 프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    워터마크는 프로그램 신호의 비디오 부분으로 내장되는, 프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    탐지 장치는 태블릿(tablet)인, 프로그램 정보를 사용하기 위한 시스템.
  6. 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법으로서,
    프로그램 스트림으로부터 프로그램 정보를 추출하는 단계;
    상기 프로그램 정보를 워터마크 메시지로 인코딩하는 단계; 및
    상기 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 신호로 내장하는 단계
    를 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    내장하는 단계는:
    워터마크 신호를 얻기 위해 상기 워터마크 메시지를 호스트 신호로 변조하는 단계; 및
    상기 워터마크 신호를 프로그램 스트림의 상기 신호로 내장하는 단계
    를 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    적어도 하나의 미리 결정된 시간 한계에 도달하여 프로그램 정보가 변경될 때 워터마크 메시지를 갱신하는 단계를 더 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    유저 문맥(user context)을 트랙킹(tracking)하는 단계; 및
    유저 문맥을 워터마크 메시지에 병합시키는 단계를 더 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    유저 문맥은 프로그램 정보의 내력(history)을 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    워터마크 메시지는 프로그램 스트림의 오디오 신호로 내장되는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    워터마크 메시지는 프로그램 스트림의 비디오 신호로 내장되는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 방법.
  13. 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치로서,
    프로그램 스트림으로부터 프로그램 정보를 추출하기 위한 채널 정보 추출기;
    상기 프로그램 정보를 워터마크 메시지로 인코딩하기 위한 워터마크 인코더; 및
    상기 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 신호로 내장하기 위한 워터마크 임베더(embedder)
    를 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    워터마크 임베더는,
    워터마크 신호를 얻기 위하여 상기 워터마크 메시지를 호스트 신호로 변조하기 위한 워터마크 모듈레이터(modulator); 및
    상기 워터마크 신호를 프로그램 스트림의 신호와 결합시키기(mixing) 위한 믹서(mixer)
    를 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    워터마크 인코더는, 적어도 하나의 시간 한계에 도달하여 프로그램 정보가 변경될 때 워터마크 메시지를 갱신하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    유저 문맥을 트랙킹하기 위한 유저 문맥 트랙커(tracker)를 더 포함하되,
    상기 워터마크 인코더는 유저 문맥을 워터마크 메시지에 병합하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    유저 문맥은 프로그램 정보의 내력을 포함하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    워터마크 임베더는 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 오디오 신호로 내장하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    워터마크 임베더는 워터마크 메시지를 프로그램 스트림의 비디오 신호로 내장하는, 프로그램 정보 워터마크를 생성하여 삽입하기 위한 장치.
  20. 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하는 방법으로서,
    랜더링된 프로그램 신호에 연관된 프로그램 정보를 전송하는 워터마크 신호를 포함하고, 랜더링된 프로그램 신호를 포함하는 프로그램 스트림이 랜더링을 위해 수신된 이후에 생성되고 내장되는, 상기 랜더링된 프로그램 신호를 얻는 단계;
    얻어진 프로그램 신호로부터 상기 워터마크 신호를 추출하는 단계; 및
    랜더링된 프로그램 신호에 연관된 프로그램 정보를 얻기 위하여 상기 워터마크 신호를 워터마크 메시지로 디코딩하는 단계
    를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    얻는 단계는 상기 랜더링된 프로그램 신호로부터 오디오 신호를 기록하는 단계를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    얻는 단계는 상기 랜더링된 프로그램 신호로부터 비디오 신호를 기록하는 단계를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    워터마크 메시지는 상기 랜더링된 프로그램 신호의 프로그램 정보를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하는 방법.
  24. 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하기 위한 장치로서,
    랜더링된 프로그램 신호에 연관된 프로그램 정보를 전송하는 워터마크 신호를 포함하고, 랜더링된 프로그램 신호를 포함하는 프로그램 스트림이 랜더링을 위해 수신된 이후에 생성되고 내장되는, 상기 랜더링된 프로그램 신호를 얻기 위한 인터페이스;
    얻어진 프로그램 신호로부터 상기 워터마크 신호를 추출하기 위한 워터마크 추출기; 및
    상기 워터마크 신호를 워터마크 메시지로 디코딩하기 위한 워터마크 디코더
    를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하기 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    인터페이스는 상기 랜더링된 프로그램 신호를, 오디오 신호를 기록함으로써 얻는 마이크로폰인, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하기 위한 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    인터페이스는 상기 랜더링된 프로그램 신호를, 비디오 신호를 기록함으로써 얻는 카메라인, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하기 위한 장치.
  27. 제 24 항에 있어서,
    워터마크 메시지는 상기 랜더링된 프로그램 신호의 프로그램 정보를 포함하는, 랜더링된 프로그램 신호로부터 워터마크 메시지를 탐지하여 디코딩하기 위한 장치.
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